Прилагането на термично проводими структурни лепила в модулите на батерията: свързване, разсейване на топлина и оптимизация на производителността

С процъфтяващото развитие на новата индустрия за енергийни превозни средства, модулите на батерията като основен компонент са изправени пред все по -строги изисквания за енергийна плътност, безопасност, живот и термично управление. Термично проводимите структурни лепила, тъй като усъвършенстваните материали, които съчетават структурно свързване и термична проводимост, играят жизненоважна роля за проектирането и производството на батерии. Тази статия ще се задълбочи в прилагането на термично проводими структурни лепила в модулите на батерията, анализирайки нейните ключови фактори и методи на приложение, като се стреми да предостави справка за техническия персонал в свързани области.
Термично проводимото структурно лепило не е просто лепило; Той играе множество роли в модулите на батерията, влияещо дълбоко на производителността и безопасността на батерията. Първо, тя осигурява високо-Силови структурно свързване и фиксиране. Клетките на батерията са основните единици на батерията и тяхното количество и подреждане пряко влияят на енергийната плътност на модула. Термично проводимите структурни лепила могат здраво да свързват клетките на батерията заедно, образувайки стабилна цялостна структура, като гарантира равномерно разстояние между клетките на батерията и предотвратяване на изместване или повреда поради вибрация и въздействие. Това високо-Структурното свързване на силата е крайъгълният камък за осигуряване на безопасността и надеждността на модулите на батерията. Второ, той предлага ефективно термично управление. Клетките на батерията генерират топлина по време на зареждане и изхвърляне. Ако топлината не може да се разсее навреме, това ще доведе до повишаване на температурата на клетките на батерията, ускореното стареене и дори риска от термично бягство. Термично проводимите структурни лепила могат ефективно да прехвърлят топлината, генерирана от клетките на батерията, в структурата на разсейването на топлината (като охлаждащи плочи, течни охлаждащи тръби или корпуси на модула), намаляване на температурата на клетката на батерията и поддържане в рамките на безопасен работен диапазон. По -важното е, че може да оптимизира равномерността на температурата на целия модул на батерията, като избягва генерирането на локални горещи точки, като по този начин удължи живота на батерията и подобрява енергийната плътност и зареждането/Ефективност на изхвърляне. Трето, тя предлага електрическа изолация и опазване на околната среда. Високо напрежение съществува вътре в модулите на батерията, така че електрическата изолация между клетките на батерията е от решаващо значение. Термично проводимите структурни лепила обикновено имат добри електрически изолационни свойства, които могат ефективно да предотвратяват късо съединение между клетките на батерията. В същото време той може да предотврати влагането на влага, прах, корозивни газове и други замърсители в модула на батерията, предпазвайки клетките на батерията от увреждане на околната среда и подобряване на надеждността и живота на модула на батерията. Четвърто, той предлага затихване на вибрации и разпределение на напрежението. Новите енергийни превозни средства изпитват сложни пътни условия по време на шофиране, а модулите на батерията трябва да издържат на вибрации и въздействия от превозното средство. Термично проводимите структурни лепила имат известна степен на еластичност, която може да играе роля за затихване на вибрациите, намалявайки увреждането на клетките на батерията от удара и вибрациите. В допълнение, той може да разпредели напрежението върху повърхността на клетките на батерията, като избягва концентрацията на напрежението, като по този начин подобри устойчивостта на умора на модула на батерията.
Изборът на правилното термично проводимо структурно лепило е решаваща стъпка за осигуряване на работата на модула на батерията. Следните ключови технически показатели трябва да бъдат разгледани. Единият е топлинната проводимост, което е важен показател за измерване на капацитета на разсейване на топлината на термично проводими структурни лепила, с единици W/m·К. Колкото по -висока е топлинната проводимост, толкова по -голяма е ефективността на топлопреминаването. Според плътността на мощността и изискванията за разсейване на топлината на модула на батерията трябва да се избере термично проводимо структурно лепило с подходяща термична проводимост. Диапазонът на термична проводимост на термично проводими структурни лепила в момента на пазара е широк, вариращ от 0,5 W/m·K до 5 W/m·K или дори по -високо. Две е лепилна якост, която отразява структурния капацитет за поддържане на термично проводими структурни лепила, обикновено в MPA. Колкото по -висока е якостта на лепилото, толкова по -здраво клетките на батерията са фиксирани. Трябва да се избере термично проводимо структурно лепило с достатъчна якост на лепило въз основа на структурния дизайн, среда за използване и условията на стрес на модула на батерията. В същото време трябва да се обърне внимание и на механичните свойства на лепилото, като якост на срязване и якост на опън. Три са излекуващи характеристики, които влияят пряко върху ефективността на производството и контрола на процесите. Колкото по -кратко е времето за втвърдяване, толкова по -голяма е ефективността на производството. Ако температурата на втвърдяване е твърде висока, това може да повреди клетките на батерията. Следователно трябва да се избере термично проводимо структурно лепило с подходяща температура на втвърдяване и контролируемо време за втвърдяване. Общите методи за втвърдяване включват топлинно втвърдяване, UV втвърдяване и втвърдяване на влага. Четири е ефективност на електрическа изолация (Диелектрична якост, обемно съпротивление). За модулите на батерията, които изискват изолация, ефективността на електрическата изолация е от решаващо значение. Диелектричната якост се отнася до максималната сила на електрическото поле, която материалът може да издържи преди разпадане, а обемното съпротивление отразява проводимостта на материала. Трябва да се избере термично проводимо структурно лепило с висока диелектрична якост и съпротивление с голям обем, за да се осигури електрическа изолация между клетките на батерията. Пет е работен температурен диапазон. Модулите на батерията претърпяват различни температурни промени по време на работа, а термично проводимите структурни лепила трябва да поддържат стабилни характеристики в рамките на работната температура. Трябва да бъде избрана термично проводимо структурно лепило, чийто диапазон на оперативна температура отговаря на действителната работна среда на модула на батерията, за да се избегне разграждането на производителността поради температурните промени. Шест е тиксотропия. Тиксотропията се отнася до свойството на колоид, който намалява вискозитета, когато е подложен на сила на срязване и възстановява вискозитета при спиране на срязването. Добрата тиксотропия помага по -лесно на лепилния поток по време на покритие, пълнене на пропуски и поддържане на формата му след втвърдяване, предотвратяване на потока и осигуряване на равномерност и точност на покритието. Седем е химическа резистентност и устойчивост на корозия. Корозивните газове или течности могат да съществуват вътре в модулите на батерията, а термично проводимите структурни лепила трябва да имат добра химическа устойчивост и устойчивост на корозия, за да се гарантира своето дълго-Стабилност на термина. Осем е забавяне на пламъка. С нарастващия акцент върху проблемите на безопасността на батерията, пламъкът забавяне на термично проводимите структурни лепила също получава все по -голямо внимание. Изборът на термично проводимо структурно лепило с свойства на забавяне на пламъка може да намали риска от термично бягство в модулите на батерията.
Методът на приложение на термично проводими структурни лепила оказва важно влияние върху производителността и надеждността на модулите на батерията. Общите методи на приложение включват: разпределяне, използване на прецизно оборудване за разпределяне на точно покритие на повърхността на клетъчната батерия или между клетките на батерията с термично проводимо структурно лепило. Разпределянето има предимствата на прецизния контрол на количеството на покритието и намалените отпадъци и е подходящо за автоматизирани производствени линии. Покриване, използване на остъргване, покриване на покритие или пръскане на равномерно покритие на повърхността на клетъчната батерия с термично проводимо структурно лепило. Покритието има предимството на високата ефективност и е подходящо за големи-Покритие на площ. Саксия, инжектиране на термично проводимо структурно лепило в корпуса на модула на батерията, за да се запълни празнините между клетките на батерията и да се подобри общата производителност на разсейване на топлина и структурната якост на модула. Потването е подходящо за модули на батерията със сложни структури. За да се получи най -добрият ефект на приложение, трябва да се оптимизират покритието, втвърдяването и други процеси. Първо, повърхностна обработка. Преди да покрие термично проводимото структурно лепило, повърхността на батерията трябва да бъде почистена и обработена, за да се подобри лепилната якост на лепилото. Второ, контрол на количеството на покритието. Ако количеството на покритието е твърде малко, това ще доведе до лошо разсейване на топлината и ако количеството на покритието е твърде голямо, това ще увеличи цената и теглото. Количеството на покритието трябва да се контролира според действителната ситуация. Трето, контрол на процеса на втвърдяване. Строго контролирайте температурата на втвърдяването, времето и налягането, за да се гарантира, че термично проводящото структурно лепило е напълно втвърдено и получава най -доброто изпълнение. И накрая, автоматизирано производство. Използването на автоматизирано оборудване за покритие и втвърдяване може да подобри ефективността на производството и качеството на продукта.
С непрекъснатото развитие на технологията за нови енергийни превозни средства се излагат по -високи изисквания за изпълнение на термично проводими структурни лепила. Бъдещата тенденция на развитие е фокусирана главно върху следните аспекти. Единият е висока топлопроводимост. С непрекъснатото увеличаване на плътността на енергията на батерията топлината, генерирана от клетките на батерията, се увеличава и се излагат по -високи изисквания за топлинната проводимост на термично проводимите структурни лепила. Бъдещите термично проводими структурни лепила ще приемат нови термични проводими пълнители (като въглеродни нанотръби, графен и др.) и усъвършенствани формулировки за постигане на по -висока топлинна проводимост. Две е мулти-функционална интеграция. Бъдещите термично проводими структурни лепила ще имат не само термична проводимост и лепилни функции, но също така ще имат множество функции като забавяне на пламъка, изолация, усвояване на шок и предотвратяване на корозия за постигане на мулти-Функционална интеграция и опростяване на дизайна и производството на батерии. Три е интелигентна топлопроводимост. Изследвайте и разработвайте термично проводими структурни лепила с интелигентни функции на термична проводимост, които могат автоматично да регулират топлинната проводимост според температурните промени, за да постигнат по -прецизно термично управление. Четири са екологични. Развийте по -екологично, нон-Токсични и рециклируеми термично проводими структурни лепила, за да отговорят на изискванията за устойчиво развитие.
В обобщение, термично проводимите структурни лепила играят жизненоважна роля в модулите на батерията, а техните методи за производителност и приложение имат дълбоко влияние върху производителността, безопасността и живота на батерията. С непрекъснатото развитие на технологията за нови енергийни превозни средства се излагат по -високи изисквания за термично проводими структурни лепила. Само чрез непрекъснато извършване на технологични иновации и оптимизация на процесите можем да отговорим на нуждите на бъдещото разработване на модули на батерията.