浅析导热材料在动力电池中的应用

时间： 2024-12-03 来源：Ziitek

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热失控是电池内部出现放热连锁反应引起电池温升速率急剧变化的过热现象，发生时通常伴随着冒烟、起火、爆炸等危害。尤其自2019年宁德时代推出CTP技术以来，动力电池往大模组及无模组方向发展趋势愈发明显。而大电芯及大模组方案给锂电池热管理系统带来更大的挑战。

常见的电池热管理中的空冷和液冷这两种冷却方式都是先通过导热将热量从电池系统传递给冷却管，再通过冷却管将热量传递到空气中。为使冷却管达到最佳的散热效果，需要在冷却管和电池之间填充高导热界面材料，从而排除空气，减少传热热阻，显著提升散热效果。在动力电池液冷式热管理系统中，作为液冷板和模组/电芯的传热媒介，导热材料主要有导热硅胶片和导热硅脂。

导热硅胶片是导热材料先经过固化再切割成所需形状，夹在两个界面中，施加一定压力使导热硅胶垫片压缩到设定的厚度，让导热硅胶片与电池的粗糙表面紧密接触。

相反地，导热硅脂是先直接涂到两界面之间，压缩到设定厚度，再经过固化使导热硅脂固化成型，填充两界面之间的空隙，因此导热硅脂更能适应界面微观尺寸的变化。当界面明显不平时，如电池组界面，先填充后固化的导热硅脂填充效果优于先固化后填充的导热硅胶片。

除电芯-散热板间需要温度控制，电芯与电芯间也需要温度管控。动力电池包由成百上千颗电芯有序放置，由于单体电芯自身内阻，输出电能的同时会产生热量，电芯散热条件的差异还会造成模组内电芯温差过大，从而降低电池性能，热量的快速聚集还会导致模组热失控。

目前，电芯间常以导热灌封胶进行散热和温度控制。导热灌封胶具有一定的抗冲击性和阻燃特性，可有效延缓甚至阻止热量的快速蔓延与释放，提升电芯之间的热安全性。综上所述，导热填充材料在动力电池中的应用与分析对于提高电池性能、保障电池安全具有重要意义。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，导热填充材料将在未来发挥更加重要的作用。

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产品型号	品类	导热率W/Mk	硬度Shore00	颜色	耐温℃	比重g/cc	击穿电压VAC	介电常数@1MHz	应用等级	等级认证标准
TIF140-02S-1.0T5050	导热硅胶片	1.5W/Mk	45	灰白色	-40℃~160℃	2.3g/cc	＞5500	4.5MHz	工业级	ROHS

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