新能源汽車動(dòng)力電池用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的選型

CTP電池技術(shù)省去了傳統(tǒng)電池集成方案中模組組成環(huán)節(jié)，具有電池重量輕，續(xù)航里程更高，成本更低等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為新能源汽車行業(yè)主流趨勢(shì)之一。導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠作為電池系統(tǒng)散熱的重要材料，備受關(guān)注。

電池包在CTP發(fā)展趨勢(shì)下，電池廠商對(duì)導(dǎo)熱膠需求量大且有不斷降本需求，同時(shí)減少結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)也對(duì)用膠產(chǎn)生較高強(qiáng)度（大于 10Mpa）的粘接固定需求，因此在粘接強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)成本上占優(yōu)的聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠成為主流導(dǎo)熱用膠的選擇。

電池電芯的最佳工作溫度帶較窄（20℃-40℃），導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠填充于電芯之間、電芯與液冷板之間實(shí)現(xiàn)均衡散熱，從而使電芯溫度和電芯間的溫差下降1℃-2℃，這將極大有利于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠選型注意事項(xiàng)

①導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值越大，表明該材料的熱通過速率越快，即膠粘劑能夠更快地傳遞熱量，從而使鋰電池的散熱效果更好。但是，導(dǎo)熱系數(shù)越高表明需要填充的導(dǎo)熱粉體越多，致膠體的硬度過大，容易對(duì)電池的結(jié)構(gòu)造成一定壓力，甚至造成變形、損壞等問題。一般來說，鋰電池的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠導(dǎo)熱系數(shù)在0.5W/m·K至3.5W/m·K之間較為適宜，具體的選擇需要根據(jù)鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)際要求進(jìn)行綜合考慮。

②粘度

在鋰電池行業(yè)中，導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的粘度需要根據(jù)具體要求進(jìn)行調(diào)整，通常會(huì)根據(jù)電池的尺寸、形狀、傳熱要求等因素進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)和優(yōu)化。一般來說，導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘度范圍在5000-100000 cps之間，具體要求可以根據(jù)具體應(yīng)用情況而定。

③工作溫度范圍

因?yàn)閷?dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠基體樹脂的特征，其使用溫度有一定范圍。若溫度過高，導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠流體體積膨脹，分子間間隔拉遠(yuǎn)，互相感化削弱，粘度下降；溫度降低，流體體積縮小，分子間間隔收縮，互相感化增強(qiáng)，粘度回升；這兩種情形都不利于散熱。如果工作溫度在100℃上下，那么使用環(huán)氧樹脂和聚氨酯都可以，而有機(jī)硅可承受溫度是-60℃～200℃。另外，抗冷熱變化能力，有機(jī)硅最好，其次是聚氨酯，環(huán)氧樹脂最差。

④填料選型

導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的選型上，需要兼顧導(dǎo)熱和設(shè)備磨損低兩個(gè)問題，一般導(dǎo)熱系數(shù)越高的膠，填料比例越大，越容易造成設(shè)備磨損。常用作填料的導(dǎo)熱粉體種類較多，有氮化鋁(AlN)、（耐水解）氮化硼(BN)、氮化硅（Si₃N₄）、準(zhǔn)球/球形/角形氧化鋁（Al₂O₃）、高填充類球氧化鎂 （MgO）、高純氧化鋅（ZnO）等，選擇莫氏硬度低的導(dǎo)熱粉體，同時(shí)選擇形狀為球形或類球形的導(dǎo)熱粉體作為導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的填料，既可以兼顧導(dǎo)熱性能又可大大減少對(duì)設(shè)備的磨損率。

金戈新材專業(yè)生產(chǎn)各類導(dǎo)熱粉體，并在新能源汽車電池用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠有大量的成功案例，可保證導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱阻燃性能，同時(shí)兼顧低比重，以及低磨損等特點(diǎn)，如以下導(dǎo)熱粉體，粉體與樹脂相容性好，導(dǎo)熱性能優(yōu)，同時(shí)對(duì)樹脂的力學(xué)性能破壞小，可使材料保持良好的粘接性能。

0.8W/m·K導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠用導(dǎo)熱粉體--GD-U103（粉體D100＜100微米）

1.2W/m·K導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠用導(dǎo)熱粉體--GD-U155（粉體D100＜100微米）

1.5W/m·K導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠用導(dǎo)熱粉體--GD-U154

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