电池组热管理材料

在混合动力和电动汽车（H&EV）的电池组中，热管理材料有助于保持电池组的最佳温度，同时降低火灾风险。硅胶因其高热稳定性和阻燃性能，是实现这些目标的首选材料，而在Elkem，我们提供一系列高纯度硅胶，用于热绝缘、散热和防火。

热管理材料：提升电动车电池性能

随着全球电动车产量的持续增长，人们越来越关注车辆性能及其电池的性能优化。 影响电池性能的关键因素之一是其温度，最佳电池功率和寿命通常在15°C至35°C之间实现。

热管理系统用于在充放电过程中将整个电池组件的温度控制在这一狭窄范围内，降低热失控风险并防止火灾爆发。随着H&EV技术的普及以及对高速充电系统需求的增加，实现这些目标将在未来变得更加艰难。

热管理系统通常包含多种材料，承担三种功能：

• 热绝缘体，用于保护电池免受其他部件高温影响。泡沫因其热导率低且密度低而常被使用。

• 热导体 ，用于高效去除电池组底部多余的热量——例如利用循环空气或液体。在这种情况下，热能产生元件与散热元件之间的边界必须保持最小的界面热阻，因此需要热导性缝隙填充剂或粘合剂。这些通常被称为热界面材料（TIMs）。

• 阻 燃材料 ，防止火灾爆发并控制火势蔓延。通常，热绝缘体/导体可以满足这一功能。

用于管理热量的材料

为了实现热绝缘、热传导和防火的最佳性能，必须充分了解所用材料的特性。

这些特性自然包括热导率，但还需考虑其他因素，其中密度和可加工性极为重要，同时还需考虑成本。

在用于热管理的各种材料类别中（如环氧树脂和聚氨酯），硅胶因其以下特性而广受欢迎：

• 高热稳定性 ——硅胶能够承受范围广泛的温度 （从–80°C到250° C），确保在极端条件下的可靠运行性能。

• 高耐火 性——与聚氨酯和环氧树脂不同，硅胶具有高度阻燃性，且烟雾和有毒气体排放极低。

• 高柔韧性 ——硅胶弹性（杨氏模量）较低，能够容纳热膨胀并吸收振动，同时不开裂或对电池部件造成应力。

• 可变粘度 ——硅胶的粘度在约2500至40万毫帕秒之间，使得能够选择最适合生产工艺的流动特性。

• 长寿命 ——由于其化学惰性和抗氧化能力，硅胶在电动汽车电池应用中具有较长的使用寿命。

• 配方适应 性——硅胶可以被配方设计为几乎所有使用场景提供最佳性能。

除了热管理，硅胶还可用于 H&EV电池组的密封，更广泛地用于 保护电子元件免受损坏。

Elkem 用于热管理的硅胶

Elkem 提供的硅胶有泡沫、凝胶和粘合剂形式，以满足 H&EV 电池组中热绝缘和散热的各种需求。

在所有情况下，这些产品本身具有阻燃性，使其相较于行业中使用的其他材料具有明显优势。

用于隔热的硅胶泡沫

BLUESIL™ RT泡沫为两组份（RTV-2）硅胶产品，具有优异的绝缘性能和本质轻便的特性，既防止电池组暴露于极端温度，也满足了轻量化的需求。

用于散热的硅胶凝胶和粘合剂

BLUESIL™ ESA硅胶用于散热，经过特别改良，添加填充剂使其能够将热量从机载电子元件传导开启——例如，从电池传导到散热器，以及单个电池之间。这些硅胶的热导率范围为0.4 W/m·K至3 W/m·K，采用两组分（RTV-2）固化配方，以实现大体积的快速无挥发固化。

这些产品通常以硅 胶凝胶 的形式出现，用于填补间隙或封装/封装组件， 如电池组中的间隙填充剂或OBC*应用。我们还提供硅胶 胶， 可以粘接两个表面，同时具备一定的导热性，无需底漆。这些等级对于将金属冷却板与电池结合尤其有用。

热管理合作伙伴

如果您正在考虑是否在H&EV电池组中使用硅胶进行热管理，以下是我们是好选择的一些原因：

• 硅胶专家 ——我们生产硅胶已有70多年，在此期间积累了世界领先的硅胶化学和应用专业知识。所以如果你需要关于使用我们现成产品的建议，或想讨论为你的应用开发定制硅胶，我们是值得联系的人。

• 全球支持 ——无论你身处世界哪个角落，Elkem 的代表都能提供专业帮助和建议，满足你的培训需求。

• 行业知识 ——通过与OEM和一级供应商的联系，我们紧跟这一快速变化行业的最新趋势，随时准备协助设计、原型制作、组装、维护及报废。

• 可持续发展 ——Elkem深植环境意识，我们随时准备倾听您对供应链可持续性的需求。

 

*OBC = 车载充电器