【应用】导热硅胶垫片在新能源汽车动力电池组中的应用

时间： 2017-02-12 来源：世强

技术问答

【摘要】电动汽车的动力电池组热设计是保证电池可靠工作的关键技术，而导热硅胶垫片的选择是动力锂电池热设计的重要考量因素。Tflex 500导热硅胶垫片的导热系数可达2.8W/mK，能够有效传导锂电池电芯的热量到液冷结构上。

电动汽车是新能源汽车发展的重点方向，其核心部件是动力电池组，负责提供整车的动力以及车载设备的能源供应。目前市场上主流电动汽车采用的动力是18650标准的磷酸铁锂电池组成的动力电池包，18650锂电池具有能量密度大、稳定性好、成本低、可靠性高的优点。但18650锂电池也存在一个非常大的弊端就是在工作中发热较大，如果电池工作温度过高会导致电池放电速度过快影响电动车续航能力。电动汽车的动力电池组热设计是保证电池可靠工作的关键技术，以下是电池包液冷散热结构示意图：

图1：电池包液冷散热结构示意图

动力锂电池组液冷散热部分由液冷管和导热硅胶垫片组成。液冷管包括内部的冷却液，主要完成锂电池工作产生热量的散热，导热硅胶垫片主要完成电芯与液冷管之间的热传导。导热硅胶垫片的选择是动力锂电池热设计的重要考量因素，通常有以下几方面的要求。

1）为完成电芯到液冷管之间的良好的热量传递，要求导热材料具有高导热系数的特性。
2）导热填隙材料填充电芯和液冷管之间的缝隙，在一定的压力下才能保证缝隙间无空气残留，因此在一定压力的条件下要求导热材料具有低热阻特性，不影响热量传递。
3）动力锂电池作为电动汽车的一部分，要求导热材料满足汽车级应用温度标准。

结合以上动力锂电池组对导热硅胶垫片的需求，推荐莱尔德科技公司的硅胶弹性体间隙填充导热材料Tflex 500系列。Tflex 500导热硅胶垫片的导热系数可达2.8W/mK，能够有效传导锂电池电芯的热量到液冷结构上；导热硅胶垫片通常工作在一定的压力条件下，在一定压力条件下保证Tflex 500的导热能力基本不变是实际应用的重要指标。在压力10psi下Tflex 500的热阻是0.5-/W，这说明在一定压力条件下Tflex 500的导热系数与未压缩状态基本一致，填充电芯与液冷结构的空气缝隙；工作温度范围-45°C～200°C，动力锂电池组在长期工作一段时间下温度较高，而-45°C～200°C的宽工作温度范围足以保证导热垫片满足汽车级应用标准。

总而言之，Tflex 500导热硅胶垫片是一种高导热系数、低热阻和高压缩率的导热填充材料，适用于锂电池组这类导热管应用的热解决方案。

以下是Tflex 500的其它性能：
• 硬度：40shore00
• UL防火等级：94V0
• 热膨胀系数：37.4ppm/年
• 击穿电压：7000V
• 释气TML：0.29%
• 介电常数：13.61@1MHz

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crystal529 Lv5. 技术专家 2019-12-26

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