道康寧有機矽助力動力電池發展

2021-09-23 09:49:32 字數 2304 閱讀 2121

太冷太熱都不行 電池熱管理很重要

我國幅員遼闊,南北兩端跨緯度近50°,氣候迥異。電動汽車在寒冬酷暑中能否正常、安全地行駛呢?這與車上搭載的動力電池有著莫大的關係。

動力電池的性質深受溫度因素的影響,放電效率隨溫度的變化而變化,從而影響到電動汽車的效能。目前鋰電池的工作溫度範圍寬為-20℃-60℃。在低溫環境下,電動汽車的續航里程會出現明顯的縮減,更有甚者損失過半里程,連為「冷冰冰」的電池充電也是件困難的事。而高溫情況下,若沒有合適的散熱方案,電池包內各處溫度將出現較大差異,影響電池單體的一致性並引發一系列的後續問題。其中較為嚴重的是電池過充導致「熱失控」,進而使電動汽車著火、**。一言概之,電池溫控和電控效能比較差的電動汽車,冬天在極北之地「病怏怏」,夏天在赤道可能「隨時**」。

上述問題的出現無疑考驗了動力電池溫控系統的可靠性。如何避免這些問題的出現呢?廠家需要對電池進行熱管理,電池的加熱和散熱都很重要。前者涉及的主要是冷啟動、續航里程還有動力性,後者涉及電池系統質保壽命和整車的安全性。將電池包溫度控制在合理的範圍內(過低或過高都不行)才能使電池發揮最佳的效能和壽命,才能保證電動汽車的行車安全。

從傳熱介質的角度加以劃分,熱管理系統可以分為:空氣冷卻式熱管理、液體冷卻式熱管理和相變蓄熱式熱管理,不同的系統效果不同。為了解決電池低溫充電難和容量低的問題,多數廠家會採用特殊材料包裹保溫的策略。而防止因為高溫而帶來的安全隱患發生可以使用熱管理材料,它能夠很好地解決電池加熱、散熱的問題。道康寧的tc-4525等就是這樣一類產品。

電池市場發展快 如何有效避免事故

動力電池市場的發展十分快速,1-4月出貨量達3.42gwh,同比增長238%。作為有機矽行業的領導者,為避免電動汽車出現安全事故,道康寧為動力電池的熱管理提供了多種解決方案。2023年5月25日,在深圳cibf展會期間舉辦的「道康寧有機矽在汽車動力電池中的應用」的技術研討會上,技術人員詳盡地介紹了有機矽熱管理材料tc-4525、tc-4025、粘結材料和防護材料等在汽車動力電池中的應用,並對熱管理材料做了現場演示。

下面我們來看看幾款效能優異的產品。

一、道康寧tc-4525/tc-4515導熱填縫劑

tc-4525/tc-4515是一種在固化後柔軟、可壓縮的導熱填縫劑,用來幫助將熱量從散熱器匯出。tc-4525導熱填縫劑的導熱係數高達2.5w/m·k,可幫助動力電池減少因接觸面積小而帶來的散熱不良問題。

tc-4525在室溫下會固化,而對動力電池至關重要的是,它可在高達150℃的熱迴圈中保持產品效能的穩定性,能經受200℃的峰值溫度,保持垂直位置(固化或未固化)。另外,tc-4525導熱填縫劑還通過了ul94 v-0阻燃等級認證,可以最大程度地避免電池組發生**事故。除此之外,填縫劑中還摻入了180微公尺的玻璃微珠,幫助更好地控制粘合層的厚度(介面厚度blt)。

二、tc-4025/tc4015可印刷導熱墊片

tc-4025/tc4015可印刷導熱墊片是雙組分,1:1混合的,方便儲存。它具有優良的導熱性能,導熱係數高達2.5w/mk,在整個使用週期中可為動力電池提供更低的熱阻和穩定可靠、高品質的熱管理。

tc-4025/tc4015用作可印刷可點膠的墊片,以取代傳統的預切割的墊片。和傳統的預切割的墊片相比,它的面積可以更小化,為客戶的電池包生產過程提供了另一種選擇。

材料本身,tc-4025/tc4015質地柔軟,有良好的彈性和恢復性,能緊密地貼合在新能源汽車電池裡面,保證電池時刻的有效熱傳遞及起到減震緩衝作用。這對於行駛中的新能源汽車動力電池起到了顯著的保護作用。

tc-4025/tc4015適用於多種手工生產或自動化生產。另外,它可減少材料浪費,幫助提高生產效率。它通過固化以維持所需的應用厚度,支援返修。值得一提的是,道康寧熱管理產品線中的導熱粘結劑、導熱灌封膠對於不同電池結構的可靠性要求,提供了多層次的解決方案。

三、qic ea-5151

qic ea-5151是一款有機矽熱熔膠產品,是利用熱熔點膠技術、基於有機矽材料獲得瞬時初始強度並固化成高強度的有機矽粘合劑,可加速產品組裝的效率。這項獨特的產品為電池製造向「三化」發展邁出了新的一步。

有機矽材料與常規有機熱熔膠相比,具有更長的粘接操作時間和高溫工作時間、氣味低、揮發成分含量低等優點。它在室溫下快速冷卻固化,成為堅固、柔韌、不用底塗即可與常見塑料和金屬基材粘結的彈性聚合物,具有窄邊框貼合、初始粘接強度高和固化後粘結力強等特點。

總結:

未來,電動汽車的發展前景將會愈加廣闊,動力電池亦然。合適、穩定的溫度對動力電池的重要性毋庸強調。總的來說,良好的熱管理材料可使電池的工作環境趨向「冬暖夏涼」,讓電動汽車多一層安全保障。有了安全,才能謀得更長遠的發展。可以預見,熱管理材料將為中國新能源汽車和動力電池產業的騰飛添磚加瓦。

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