结构胶与导热胶在电池模组中的应用

动力电池常被称作是新能源汽车的“心脏”,而导热界面材料则是实现“心脏”持久动力的“肌膜组织”。本文小编将对新能源汽车的动力电池用胶应用进行详细介绍。

新能源汽车用的CTP结构电池包,在设计上省去中间模组部件,使用大量胶来连接固定电芯。动力电池的胶类应用通常有两大需求点:一类为结构胶,即以结构粘接为主,兼顾一定的导热作用;第二类为导热胶,即以导热粘接为主,胶粘剂应用目的是将电芯工作时产生的热量,导出到外部的散热部件,实现热管理的部分功能作用,还可兼顾结构粘接要求。

一、结构胶

结构胶是应用于受力结构件胶接场合,可承受较大动负荷、静负荷并能长期使用的胶粘剂。代替螺栓、铆钉或焊接等形式用来接合金属、塑料、玻璃、木材等的结构部件,属于长时间经受大载荷、而性能仍可信赖的胶粘剂。

结构胶需起到将电芯与pack壳体可靠连接、固定的作用,代替原来模组结构的机械连接,对强度、柔韧性、耐老化、阻燃绝缘和导热性等性能都有着较高要求。动力电池包结构胶主要有聚氨酯结构胶、丙烯酸结构胶、硅胶、环氧结构胶、UV胶和耐高温热熔胶,根据其不同的特点分别应用于不同的场景。对于不同类型的结构胶,评价其粘接性能的具体指标有3点:接头的强度、破坏形式(内聚破坏是理想形式,达到接头处材料的大强度)和胶的断裂伸长率(反映胶体弹性)。

二、导热胶

导热胶主要由树脂基体(环氧树脂、有机硅和聚氨酯等)和导热填料(提高导热 性,有氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁 (MgO)、氧化锌(ZnO)等)组成。

导热胶主要用于完成电芯与电芯之间,以及电芯与液冷管之间的热传导,胶的具体使用形式包括垫片、灌封、填充等。

其中导热垫片以硅胶为基材,通过特殊工艺合成的一种导热填充材料,主要用于电子设备与散热片或产品外壳间的传递界面,完成发热部位与散热部位间的热传递,同时还起到绝缘、减震、密封等作用,能够满足设备小型化及超薄化的设计要求。适用于低装配应力的应用领域,且该材料具有自粘性和弱弹性,可与不同加强材料进行复合,从而达到良好的本体强度,同时,导热垫片采用有机硅配方体系,无毒无味无腐蚀性,符合RoHS指令及相关环保要求。

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