来源 :电池中国2023-12-25
数据显示，今年11月中国市场新能源汽车新车渗透率达40.4%，较去年同期36%的渗透率提升4个百分点，首次突破40%。随着汽车电动化的持续推进，新能源车的安全保障被越来越多的车主所关注，而这与电池的热管理息息相关。目前，储能电池正在朝着大容量化和长储时方向发展，串并联电池数量逐渐增多，因此储能电池的热管理也面临更严峻的挑战。
在第八届动力电池应用国际峰会（CBIS2023）上，广州集泰化工股份有限公司有机硅应用研究室主任高新来博士作题为《电池模组热管理用胶及涂料的研发和应用》的主题演讲，并向与会嘉宾分享了集泰化工在电池模组热管理方面的最新研发进展及应用成果。
对于电池模组的热管理材料解决方案，集泰提供了胶和涂料材料方案。
升级电池模组热管理用胶
胶在电池领域的应用场景很多。“在动力领域，目前，动力电池装车通常寻求与底盘形成比较好的刚度和牢固粘接，同时向轻量化发展，采用了强连接用胶来粘接铺贴，粘接牢固，后期不好拆。随着电池材料和电化学的发展，结合铜箔/铝箔/隔膜更薄的发展方向，电池体积能量密度迭代拉高的趋势，未来的技术演进，可保持电池能量密度有竞争力的情况下，采用强连接用金属螺栓紧固件，弱连接用胶来粘接的组合式装配。”在实际应用中实现“可装上去、可拆下来、可再次修复装配”的效果，电池回收除胶便捷。这种技术方案演进已经在储能电池领域先行实践使用。
对于导热硅凝胶产品，导热率不必追求过高，根据应用场景够用即可。“集泰导热硅凝胶产品的优化方向是导热率1.0-2.0W/m.K，满足热传递效率的情况下，进一步降低比重、提高施工工艺可靠性、优化经济成本等。”相较导热硅脂，导热硅凝胶不会出现硅脂所常见的离油、渗油问题，在电池模组与液冷板装配时，硅凝胶具有填充间隙的能力，对液冷板的精密机械加工的要求降低为普通级别加工，降低了工艺难度。
对于低比重灌封胶产品，以圆柱电池模组应用为例，当电芯模组受到震动、冲击等机械外力时，可能造成电芯之间短路，而在电芯之间填充绝缘胶，可以减少所造成的冲击力和短路的发生，延缓热失控，以及降低热失控的影响。尤其对于裸电芯设计，填充灌封胶还可以减少冷凝水对电芯绝缘的不良影响。
电池箱体功能涂料迭代
功能涂料在电池模组热管理中可以发挥保温、绝缘、防火等重要作用。
冷凝水凝露病害也是电池模组热管理的重要难题。防冷露，集泰给出的解决方案是环保涂料（防凝露）C5310。
环保涂料（防凝露）C5310是一种单组分水性丙烯酸涂料，应用场景主要用在电器柜内部。主要优势：涂层材料防凝露不需要耗电；涂层薄约1mm厚度，低热传导系数；V0阻燃；比重小于0.6；抗10级石击，用于储能电池箱体隔热、防冷凝水，动力电池箱体外保温和抗石击防护。
电池箱体防火方面，集泰研发的涂料(遇火膨胀) C6320P，适用于电池PACK壳体内表、外表，及其它绝缘防火防护位置。它是一种双组分环氧无溶剂防火涂料，其特点是绝缘，遇火烧蚀会形成碳层起到防火隔热的作用。轻量化趋势下，在部分应用场景中用铝替代钢，铝材熔点范围约为550℃~650℃，耐火耐热方面，铝不如钢。“如果给铝材进行1毫米-2毫米的涂层防护，可以帮助铝材提高抗热抗熔穿的能力。”该涂料也适用于钢材，可施工附着在钢材防腐涂层的表面。
集泰一直专注于涂料和胶这两个领域，不断创新发展，助力电芯和电池模组、Pack进一步迭代升级。集泰也在积极与电池企业做配套方面的研究测评，希望得到行业上下游企业的大力支持。