Anvendelsen af ​​termisk ledende strukturelle klæbemidler i batterimoduler: limning, varmeafledning og ydeevneoptimering

Med den blomstrende udvikling af dennye energikøretøjsindustri står batterimoduler som kernekomponent over for stadig mere strenge krav til energitæthed, sikkerhed, levetid og termisk styring. Termisk ledende strukturelle klæbemidler, som avancerede materialer, der kombinerer strukturel binding og termisk ledningsevne, spiller en vigtig rolle i design og fremstilling af batterimoduler. Denne artikel vil dykkened i anvendelsen af ​​termisk ledende strukturelle klæbemidler i batterimoduler, analysere densnøglefaktorer og applikationsmetoder med det formål at give reference til teknisk personale inden for beslægtede felter.
Termisk ledende strukturelt klæbemiddel er ikke et simpelt klæbemiddel; Det spiller flere roller i batterimoduler, hvilket påvirker batteriets ydelse og sikkerhed. For det første giver det højt-Styrkestrukturel binding og fiksering. Battericeller er de grundlæggende enheder af batterimoduler, og deres mængde og arrangement påvirker direkte modulets energitæthed. Termisk ledende strukturelle klæbemidler kan fast bonde battericellerne sammen, danne en stabil samlet struktur, sikre ensartet afstand mellem battericellerne og forhindre forskydning eller skade på grund af vibrationer og påvirkning. Denne høje-Styrkestrukturel binding er hjørnestenen i at sikre batterimodulernes sikkerhed og pålidelighed. For det andet tilbyder det effektiv termisk styring. Battericeller genererer varme under opladning og udledning. Hvis varmen ikke kan spredes i tide, vil den føre til en stigning i batteriets celletemperatur, accelereret aldring og endda risikoen for termisk løb. Termisk ledende strukturelle klæbemidler kan effektivt overføre den varme, der genereres af battericellerne til varmeafledningsstrukturen (såsom afkølingsplader, væskekølingsrør eller modulhuse), reducere batteriets celletemperatur og opretholde den inden for en sikker driftsområde. Mere vigtigt er det, at det kan optimere temperaturens ensartethed i hele batterimodulet, undgå generering af lokale hot spots og derved udvide batteriets levetid og forbedre energitætheden og opladning/Udledningseffektivitet. For det tredje tilbyder det elektrisk isolering og miljøbeskyttelse. Højspænding findes inde i batterimoduler, så elektrisk isolering mellem battericeller er afgørende. Termisk ledende strukturelle klæbemidler har typisk gode elektriske isoleringsegenskaber, som effektivt kan forhindre kortslutninger mellem battericeller. På samme tid kan det forhindre fugt, støv, ætsende gasser og andre forurenende stoffer i at komme ind i batterimodulet, beskytte battericellerne mod miljøskade og forbedre pålideligheden og levetiden for batterimodulet. For det fjerde tilbyder det vibrationsdæmpning og stressfordeling. Nye energikøretøjer oplever komplekse vejforhold under kørsel, og batterimoduler ernødt til at modstå vibrationer og påvirkninger fra køretøjet. Termisk ledende strukturelle klæbemidler har en vis grad af elasticitet, som kan spille en rolle i vibrationsdæmpning, hvilket reducerer skader på battericellerne fra påvirkning og vibration. Derudover kan det fordele spændingen på overfladen af ​​battericellerne, undgå stresskoncentration og derved forbedre batterimodulets træthedsmodstand.
Valg af den rigtige termisk ledende strukturelle klæbemiddel er et afgørende trin i at sikre batterimodulets ydelse. Følgende vigtige tekniske indikatorer skal overvejes. Den ene er termisk ledningsevne, som er en vigtig indikator for måling af varmeafledningskapaciteten for termisk ledende strukturelle klæbemidler, med enheder af W./m·K. Jo højere termisk ledningsevne, jo højere er varmeoverførselseffektiviteten. I henhold til kravene til effekttæthed og varmeafledning af batterimodulet skal et termisk ledende strukturelt klæbemiddel med passende termisk ledningsevne vælges. Det termiske ledningsevneområde af termisk ledende strukturelle klæbemidler, der i øjeblikket er på markedet, er bredt, lige fra 0,5 W./m·K til 5 W/m·K eller endnu højere. To er klæbemiddelstyrke, der afspejler den strukturelle understøttelseskapacitet af termisk ledende strukturelle klæbemidler,normalt i MPA. Jo højere klæbemiddelstyrke er, desto mere fast er battericellerne faste. Et termisk ledende strukturelt klæbemiddel med tilstrækkelig klæbestyrke skal vælges baseret på det strukturelle design, brugsmiljø og stressbetingelser i batterimodulet. På samme tid bør der også rettes opmærksomhed på klæbemekaniske egenskaber ved klæbemidlet, såsom forskydningsstyrke og trækstyrke. Tre er hærdningsegenskaber, der direkte påvirker produktionseffektiviteten og processtyringen. Jo kortere hærdningstid er, jo højere er produktionseffektiviteten. Hvis hærdningstemperaturen er for høj, kan den skade battericellerne. Derfor bør et termisk ledende strukturelt klæbemiddel med en passende hærdningstemperatur og kontrollerbar hærdningstid vælges. Almindelige hærdningsmetoder inkluderer varmehærdning, UV -hærdning og fugthærdning. Fire er elektrisk isoleringsydelse (Dielektrisk styrke, volumenresistivitet). For batterimoduler, der kræver isolering, er elektrisk isoleringsydelse afgørende. Dielektrisk styrke henviser til den maksimale elektriske feltstyrke, som et materiale kan modstå indennedbrydning, og volumenresistivitet afspejler materialets ledningsevne. Et termisk ledende strukturelt klæbemiddel med høj dielektrisk styrke og høj volumenresistivitet skal vælges for at sikre elektrisk isolering mellem batterikeller. Fem er driftstemperaturområdet. Batterimoduler gennemgår forskellige temperaturændringer under drift, og termisk ledende strukturelle klæbemidler ernødt til at opretholde stabil ydeevne inden for driftstemperaturområdet. Et termisk ledende strukturelt klæbemiddel, hvis driftstemperaturområde opfylder det faktiske driftsmiljø i batterimodulet, skal vælges for at undgånedbrydning af ydelsen på grund af temperaturændringer. Seks er thixotropi. Thixotropy henviser til egenskaben af ​​en kolloid, der falder i viskositet,når den udsættes for forskydningskraft og gendanner viskositeten,når forskydningen stoppes. God thixotropi hjælper klæbemidlet med at flyde lettere under belægning, påfyldning af huller og opretholde dens form efter hærdning, forhindre strømning og sikre belægningsuniformitet ognøjagtighed. Syv er kemisk resistens og korrosionsmodstand. Korrosive gasser eller væsker kan eksistere inde i batterimoduler, og termisk ledende strukturelle klæbemidler skal have god kemisk modstand og korrosionsmodstand for at sikre deres lange-Termstabilitet. Otte er flammehæmning. Med den stigende vægt på batterisikkerhedsproblemer får flammehæmmende af termisk ledende strukturelle klæbemidler også stigende opmærksomhed. Valg af et termisk ledende strukturelt klæbemiddel med flammehæmmende egenskaber kan reducere risikoen for termisk løb i batterimoduler.
Anvendelsesmetoden for termisk ledende strukturelle klæbemidler har en vigtig indflydelse på ydelsen og pålideligheden af ​​batterimoduler. Almindelige applikationsmetoder inkluderer: Dispensing, ved hjælp af præcisionsudleveringsudstyr tilnøjagtigt at belægge battericelleoverfladen eller mellem battericeller med termisk ledende strukturelt klæbemiddel. Dispensing har fordelene ved præcis kontrol af belægningsmængde og reduceret affald og er velegnet til automatiserede produktionslinjer. Belægning, ved hjælp af skrabning, rullebelægning eller sprøjtningsudstyr til jævnt belægning af battericelleoverfladen med termisk ledende strukturelt klæbemiddel. Belægning har fordelen ved høj effektivitet og er velegnet til stor-Områdebelægning. Potning, injektion af termisk ledende strukturelt klæbemiddel i batterimodulet for at fylde hullerne mellem batterikeller og forbedre den samlede varmeafledningsevne og strukturel styrke af modulet. Potning er velegnet til batterimoduler med komplekse strukturer. For at opnå den bedste applikationseffekt skal coating, hærdning og andre processer optimeres. Først overfladebehandling. Før belægning af det termisk ledende strukturelle klæbemiddel skal batteriets celleoverflade rengøres og behandles for at forbedre klæbemidlets klæbemiddel. For det andet coatingbeløbskontrol. Hvis belægningsbeløbet er for lille, vil det føre til dårlig varmeafledning, og hvis belægningsbeløbet er for stort, øger det omkostningerne og vægten. Belægningsbeløbet skal kontrolleres i henhold til den faktiske situation. For det tredje, hærdning af processtyring. Kontroller strengt hærdningstemperatur, tid og tryk for at sikre, at det termisk ledende strukturelle klæbemiddel er fuldt helbredt og opnå den bedste ydelse. Endelig automatiseret produktion. Brug af automatiseret belægnings- og hærdningsudstyr kan forbedre produktionseffektiviteten og produktkvaliteten.
Med den kontinuerlige udvikling afny energikøretøjsteknologi fremsættes højere krav til udførelsen af ​​termisk ledende strukturelle klæbemidler. Den fremtidige udviklingstrend er hovedsageligt fokuseret på følgende aspekter. Den ene er høj termisk ledningsevne. Med den kontinuerlige stigning i batteriets energitæthed øges varmen, der genereres af battericeller, og højere krav fremsættes for den termiske ledningsevne af termisk ledende strukturelle klæbemidler. Fremtidige termisk ledende strukturelle klæbemidler vil indførenye termiske ledende fyldstoffer (såsom carbonnanorør, grafen osv.) og avancerede formuleringsdesign for at opnå højere termisk ledningsevne. To er multi-funktionel integration. Fremtidige termisk ledende strukturelle klæbemidler har ikke kun termisk ledningsevne og klæbende funktioner, men har også flere funktioner såsom flammehæmning, isolering, stødabsorption og korrosionsforebyggelse for at opnå multi-Funktionel integration og forenkle design og fremstilling af batterimoduler. Tre er intelligent termisk ledningsevne. Forskning og udvikling af termisk ledende strukturelle klæbemidler med intelligente termiske ledningsevnefunktioner, der automatisk kan justere termisk ledningsevne i henhold til temperaturændringer for at opnå en mere præcis termisk styring. Fire er miljøvenlig. Udvikle mere miljøvenligt, ikke-Giftige og genanvendelige termisk ledende strukturelle klæbemidler for at imødekomme kravene til bæredygtig udvikling.
Sammenfattende spiller termisk ledende strukturelle klæbemidler en vigtig rolle i batterimoduler, og deres ydeevne og applikationsmetoder har en dybtgående indflydelse på batteriets ydeevne, sikkerhed og levetid. Med den kontinuerlige udvikling afny energikøretøjsteknologi fremsættes højere krav til termisk ledende strukturelle klæbemidler. Kun ved kontinuerlig udførelse af teknologisk innovation og procesoptimering kan vi imødekomme behovene i fremtidig batterimoduludvikling.