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、高效及長壽命運行的關鍵因素。電池內部溫度過高或過低,以及溫度不均,都會導致電池性能衰減、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,采用高可靠的電池熱管理方案對于提高電池安全性能至關重要。 電動汽車面臨的最大風險就是電池的安全性問題。由于起火事故頻發(fā),電池的安全風險也隨之增加,因此動力電池公司對有機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、良好的導熱性能和阻燃性能。 雙組份可固化導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。除了低密度導熱凝膠導熱粉體,還有導熱墊片復配粉、灌封膠導熱粉等方案用于電池包散熱。這些方案通過特殊改性技術制作導熱墊片復配導熱粉,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。東超公司根據不同的需求開發(fā)了導熱粉體定制化解決方案,合適的導熱粉體可以確保導熱界面材料的高效導熱散熱功能,延長電池壽命。
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有機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熱系數高的金屬材料鋁、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熱效果。因此,在它們的接觸界面涂上一層柔軟、導熱性好的界面材料可以解決這個問題。有機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%的導熱材料位于電池底部,有機硅界面材料就是用在矩形電池底部和導熱材料之間,使電池和導熱材料更好地接觸。目前,應用在整車熱管理的界面有機材料主要分為兩種類型:導熱墊片和導熱填縫材料。動力電池組裝用膠解決方案(1)導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:第四代丙烯酸結構膠、耐高溫熱熔膠產品特點: 丙烯酸結構膠:低氣味,適合小空間大量使用,耐疲勞性能好; 對應導熱粉體推薦:結構膠導熱粉?,應用導熱高達1.0W/m*K,對丙烯酸粘接性影響較小?!?/span>
耐高溫熱熔膠:及時粘接性能優(yōu)異,但需要特定的施膠設備。
(2)電芯與電芯間灌封
要求:導熱,固定電芯,減震,阻燃,增加安全性,低密度
解決方案:雙組份導熱灌封硅膠
產品特點:
雙組份導熱灌封硅膠:灌封膠層柔韌,減震效果好,導熱系數可調節(jié),但缺點是整體灌封大幅增加電池組與整車重量,并增加成本。
對應導熱粉體推薦:導熱灌封膠復配粉。比重低至1.2,同時滿足導熱阻燃效果。
(3)圓柱形電池底部的粘接固定
基材:線束隔離板,焊點位置保護膠
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)氧保護膠
產品特點:
阻燃黃膠:阻燃級別可以達到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,但阻燃性達到V0較難;
環(huán)氧保護膠: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。
對應導熱粉體推薦:導熱粘接膠復配粉、導熱凝膠復配粉系列產品。?可根據客戶需求提供相應表面處理。
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,導熱,與PET膜和鋁板粘接性好
解決方案:雙組份聚氨酯結構膠、單組份有機硅膠、雙組份硅膠。
產品特點:
雙組份聚氨酯結構膠:耐高低溫性能好,固化物膠層柔韌,收縮率低,耐沖擊性好,粘接強度高;
單組份導熱硅膠:涂覆方便,粘接性良好,但是大面積使用固化慢或內部不固化;
雙組份硅膠:需要施膠設備,若使用小包裝,成本高,但是大面積使用內外都可以固化粘接。
導熱聚氨酯對應導熱粉體推薦:聚氨酯粘接膠導熱粉DCN-C系列產品還有單組份導熱硅膠對應導熱粉體。
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