?導(dǎo)熱填料在新能源汽車導(dǎo)熱界面材料中的解決方案

文章出處：常見問題責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時(shí)間：2024-07-17

　　動力電池是新能源汽車的核心組件，其安全性和可靠性直接影響到整車的性能和用戶的安全。因此，電池的熱管理成為確保電池安全、高效及長壽命運(yùn)行的關(guān)鍵因素。電池內(nèi)部溫度過高或過低，以及溫度不均，都會導(dǎo)致電池性能衰減、加速老化，甚至引發(fā)熱失控，這在高能量密度的電池如鋰離子電池中尤為重要。因此，采用高可靠的電池?zé)峁芾矸桨笇τ谔岣唠姵匕踩阅苤陵P(guān)重要。
電動汽車面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)就是電池的安全性問題。由于起火事故頻發(fā)，電池的安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加，因此動力電池公司對有機(jī)硅灌封膠提出了極高的要求。這些要求包括低密度、低黏度、一定的硬度、良好的導(dǎo)熱性能和阻燃性能。
雙組份可固化導(dǎo)熱凝膠是一種不需要額外膠粘劑涂層的材料，它可固化，固化后易于返工，并適合汽車行業(yè)的垂直沖擊和振動要求。

除了低密度導(dǎo)熱凝膠導(dǎo)熱粉體，還有導(dǎo)熱墊片復(fù)配粉、灌封膠導(dǎo)熱粉等方案用于電池包散熱。這些方案通過特殊改性技術(shù)制作導(dǎo)熱墊片復(fù)配導(dǎo)熱粉，用于電池單元和模塊之間，可以有效提高接觸面的熱傳遞效率。東超公司根據(jù)不同的需求開發(fā)了導(dǎo)熱粉體定制化解決方案，合適的導(dǎo)熱粉體可以確保導(dǎo)熱界面材料的高效導(dǎo)熱散熱功能，延長電池壽命。

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有機(jī)硅材料在熱管理中的作用主要是使發(fā)熱器件和散熱材料接觸得更加緊密。散熱材料通常使用導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料鋁、銅，而發(fā)熱器件通常是固體。固體和固體之間的接觸表面存在縫隙，這會影響它們之間的導(dǎo)熱效果。因此，在它們的接觸界面涂上一層柔軟、導(dǎo)熱性好的界面材料可以解決這個問題。有機(jī)硅材料恰好具備這兩種特性。
在圓柱、矩形、軟包三大類電池中，圓柱型電池主要采用空氣冷和水冷散熱。采用有機(jī)硅材料散熱的，主要是矩形電池和軟包電池。對于矩形電池，70%的導(dǎo)熱材料位于電池底部，有機(jī)硅界面材料就是用在矩形電池底部和導(dǎo)熱材料之間，使電池和導(dǎo)熱材料更好地接觸。目前，應(yīng)用在整車熱管理的界面有機(jī)材料主要分為兩種類型：導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱填縫材料。

動力電池組裝用膠解決方案
（1）導(dǎo)電片與模組殼體的粘接
要求：粘接定位，耐溫-40℃～85℃ 快速定位；
解決方案：第四代丙烯酸結(jié)構(gòu)膠、耐高溫?zé)崛勰z
產(chǎn)品特點(diǎn)：
　　丙烯酸結(jié)構(gòu)膠：低氣味，適合小空間大量使用，耐疲勞性能好；
　　對應(yīng)導(dǎo)熱粉體推薦：結(jié)構(gòu)膠導(dǎo)熱粉?，應(yīng)用導(dǎo)熱高達(dá)1.0W/m*K，對丙烯酸粘接性影響較小。　
　　耐高溫?zé)崛勰z：及時(shí)粘接性能優(yōu)異，但需要特定的施膠設(shè)備。

（2）電芯與電芯間灌封
要求：導(dǎo)熱，固定電芯，減震，阻燃，增加安全性，低密度
　　解決方案：雙組份導(dǎo)熱灌封硅膠
　　產(chǎn)品特點(diǎn)：
　　雙組份導(dǎo)熱灌封硅膠：灌封膠層柔韌，減震效果好，導(dǎo)熱系數(shù)可調(diào)節(jié)，但缺點(diǎn)是整體灌封大幅增加電池組與整車重量，并增加成本。
對應(yīng)導(dǎo)熱粉體推薦：導(dǎo)熱灌封膠復(fù)配粉。比重低至1.2，同時(shí)滿足導(dǎo)熱阻燃效果。

（3）圓柱形電池底部的粘接固定
　　基材：線束隔離板，焊點(diǎn)位置保護(hù)膠
　　要求：阻燃，低氣味，對銅，鋁，PVC，PP，硅膠材料無腐蝕性，盡可能快速固化
　　解決方案：阻燃黃膠、UV膠、環(huán)氧保護(hù)膠
　　產(chǎn)品特點(diǎn)：
　　阻燃黃膠：阻燃級別可以達(dá)到V0，對多種基材都有良好粘性，但介電損耗高，是溶劑膠，不環(huán)保；
UV膠：可快速固化，透明美觀，對金屬和塑料附著力好，但阻燃性達(dá)到V0較難；
　　環(huán)氧保護(hù)膠：耐熱性、電氣特性、抗藥品性好，優(yōu)異的粘接性能，但固化速度受眾多因素影響。
　　對應(yīng)導(dǎo)熱粉體推薦：導(dǎo)熱粘接膠復(fù)配粉、導(dǎo)熱凝膠復(fù)配粉系列產(chǎn)品。?可根據(jù)客戶需求提供相應(yīng)表面處理。

軟包動力電池用膠解析
電芯與電芯之間的粘接
　　基材：鋁板和外包PET膜
　　要求：粘接定位，導(dǎo)熱，與PET膜和鋁板粘接性好
　　解決方案：雙組份聚氨酯結(jié)構(gòu)膠、單組份有機(jī)硅膠、雙組份硅膠。
　　產(chǎn)品特點(diǎn):　
　　雙組份聚氨酯結(jié)構(gòu)膠：耐高低溫性能好，固化物膠層柔韌，收縮率低，耐沖擊性好，粘接強(qiáng)度高；
　　單組份導(dǎo)熱硅膠：涂覆方便，粘接性良好，但是大面積使用固化慢或內(nèi)部不固化；
　　雙組份硅膠：需要施膠設(shè)備，若使用小包裝，成本高，但是大面積使用內(nèi)外都可以固化粘接。
　導(dǎo)熱聚氨酯對應(yīng)導(dǎo)熱粉體推薦：聚氨酯粘接膠導(dǎo)熱粉DCN-C系列產(chǎn)品還有單組份導(dǎo)熱硅膠對應(yīng)導(dǎo)熱粉體。

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