Tillämpningen av termiskt ledande strukturella lim i batterimoduler: bindning, värmeavledning och prestandaoptimering

Med den blomstrande utvecklingen av dennya energifordonsindustrin står batterimoduler, som kärnkomponenten, allt strängare krav för energitäthet, säkerhet, livslängd och termisk hantering. Termiskt ledande strukturella lim, som avancerade material som kombinerar strukturell bindning och värmeledningsförmåga, spelar en viktig roll i utformningen och tillverkningen av batterimoduler. Den här artikeln kommer att fördjupa tillämpningen av termiskt ledande strukturella lim i batterimoduler, analysera dessnyckelfaktorer och applikationsmetoder, med syfte att ge referens för teknisk personal inom relaterade fält.
Termiskt ledande strukturellt lim är inte ett enkelt lim; Det spelar flera roller i batterimoduler och påverkar djupt batteriets prestanda och säkerhet. Först ger det högt-Styrka strukturell bindning och fixering. Batterceller är de grundläggande enheterna för batterimoduler, och deras kvantitet och arrangemang påverkar direkt energitätheten för modulen. Termiskt ledande strukturella lim kan ordentligt binda battericellerna ihop, bilda en stabil övergripande struktur, säkerställa enhetligt avstånd mellan battericellerna och förhindra förskjutning eller skador på grund av vibrationer och påverkan. Den här höga-Styrkestrukturell bindning är hörnstenen för att säkerställa säkerheten och tillförlitligheten för batterimoduler. För det andra erbjuder det effektiv termisk hantering. Battericeller genererar värme under laddning och urladdning. Om värmen inte kan spridas i tid, kommer det att leda till en ökning av batteritemperaturen, accelererad åldrande och till och med risken för termisk språng. Termiskt ledande strukturella lim kan effektivt överföra värmen som genereras av battericellerna till värmeavledningsstrukturen (som kylplattor, flytande kylrör eller modulhus), minska batteritemperaturen och bibehålla den inom ett säkert driftsområde. Ännu viktigare är att den kan optimera temperaturens enhetlighet för hela batterimodulen, undvika generering av lokala hotspots och därigenom förlänga batteriets livslängd och förbättra energitätheten och laddas/urladdningseffektivitet. För det tredje erbjuder den elektrisk isolering och miljöskydd. Högspänning finns inuti batterimoduler, så elektrisk isolering mellan battericeller är avgörande. Termiskt ledande strukturella lim har vanligtvis goda elektriska isoleringsegenskaper, vilket effektivt kan förhindra kortslutning mellan batterifattor. Samtidigt kan det förhindra fukt, damm, frätande gaser och andra föroreningar från att komma in i batterimodulen, skydda battericellerna från miljöskador och förbättra batterimodulens tillförlitlighet och livslängd. För det fjärde erbjuder det vibrationsdämpning och spänningsfördelning. Nya energifordon upplever komplexa vägförhållanden under körning, och batterimoduler måste tåla vibrationer och påverkan från fordonet. Termiskt ledande strukturella lim har en viss grad av elasticitet, som kan spela en roll i vibrationsdämpning, vilket minskar skadorna på battericellerna från påverkan och vibrationer. Dessutom kan den fördela spänningen på batterifattens yta, undvika spänningskoncentration och därmed förbättra trötthetsresistensen för batterimodulen.
Att välja rätt termiskt ledande strukturell lim är ett avgörande steg för att säkerställa prestandan för batterimodulen. Följande viktiga tekniska indikatorer måste beaktas. Den ena är värmeledningsförmågan, som är en viktig indikator för att mäta värmespridningskapaciteten för termiskt ledande strukturella lim, med enheter av W/m·K. Ju högre värmeledningsförmåga, desto högre är värmeöverföringseffektiviteten. Enligt kraven på effekttäthet och värmeavledningsmodul bör batterimodulen bör ett termiskt ledande strukturellt lim med lämplig värmeledningsförmåga väljas. Det termiska konduktivitetsområdet för termiskt ledande strukturella lim som förnärvarande är på marknaden är brett, allt från 0,5 W/m·K till 5 w/m·K eller ännu högre. Två är limstyrka, vilket återspeglar strukturell stödkapacitet för termiskt ledande strukturella lim, vanligtvis i MPA. Ju högre limstyrka, desto mer fast är battericellerna fixerade. Ett termiskt ledande strukturellt lim med tillräcklig limstyrka bör väljas baserat på strukturell konstruktion, användningsmiljö och stressförhållanden i batterimodulen. Samtidigt bör uppmärksamheten också ägnas åt de mekaniska egenskaperna hos limet, såsom skjuvhållfasthet och draghållfasthet. Tre är härdande egenskaper, som direkt påverkar produktionseffektiviteten och processkontrollen. Ju kortare härdningstiden, desto högre produktionseffektivitet. Om härdningstemperaturen är för hög kan det skada battericellerna. Därför bör ett termiskt ledande strukturellt lim med en lämplig härdningstemperatur och kontrollerbar härdningstid väljas. Vanliga härdningsmetoder inkluderar värmehärdning, UV -härdning och fuktbehandling. Fyra är elektrisk isoleringsprestanda (Dielektrisk styrka, volymmotivitet). För batterimoduler som kräver isolering är elektrisk isoleringsprestanda avgörande. Dielektrisk styrka hänvisar till den maximala elektriska fältstyrkan som ett material kan tåla förenedbrytning, och volymmotivitet återspeglar materialets konduktivitet. Ett termiskt ledande strukturellt lim med hög dielektrisk styrka och hög volymresistivitet bör väljas för att säkerställa elektrisk isolering mellan batterifattceller. Fem är driftstemperaturintervall. Batterimoduler genomgår olika temperaturförändringar under drift, och termiskt ledande strukturella lim måste bibehålla stabila prestanda inom driftstemperaturområdet. Ett termiskt ledande strukturellt lim vars driftstemperaturområde uppfyller den faktiska driftsmiljön för batterimodulen bör väljas för att undvikanedbrytning av prestanda på grund av temperaturförändringar. Sex är tixotropi. Tixotropi avser egenskapen hos en kolloid som minskar i viskositetnär den utsätts för skjuvkraft och återvinner viskositetnär skjuvningen stoppas. God tixotropi hjälper limflödet lättare under beläggningen, fyller luckor och upprätthåller sin form efter härdning, förhindrar flöde och säkerställer beläggningens enhetlighet ochnoggrannhet. Sju är kemisk resistens och korrosionsbeständighet. Frätande gaser eller vätskor kan existera i batterimoduler, och termiskt ledande strukturella lim måste ha god kemisk motstånd och korrosionsbeständighet för att säkerställa deras långa-termstabilitet. Åtta är flamskydd. Med den ökande betoningen på batterisäkerhetsproblem får flamskyddet för termiskt ledande strukturella lim också ökande uppmärksamhet. Att välja ett termiskt ledande strukturellt lim med flamskyddsegenskaper kan minska risken för termisk språng i batterimoduler.
Applikationsmetoden för termiskt ledande strukturella lim har en viktig inverkan på prestandan och tillförlitligheten hos batterimoduler. Vanliga applikationsmetoder inkluderar: dispensering, med hjälp av precisionsutrustning för attnoggrant belägga battercellsytan eller mellan battericeller med termiskt ledande strukturellt lim. Dispensering har fördelarna med exakt kontroll av beläggningsbeloppet och minskat avfall och är lämpligt för automatiserade produktionslinjer. Beläggning, användning av skrapning, rullbeläggning eller sprututrustning för att jämnt belägga battericellytan med termiskt ledande strukturellt lim. Beläggningen har fördelen med hög effektivitet och är lämplig för stora-områdesbeläggning. Potting, injicera termiskt ledande strukturellt lim i batterimodulens hus för att fylla luckorna mellan batterifattceller och förbättra den totala värmeavledningen och strukturella styrkan hos modulen. Potting är lämplig för batterimoduler med komplexa strukturer. För att få den bästa applikationseffekten måste beläggningen, härdningen och andra processer optimeras. Först ytbehandling. Innan du belägger det termiskt ledande strukturella limet måste battericellens yta rengöras och behandlas för att förbättra limets styrkan. För det andra, beläggningsbeloppskontroll. Om beläggningsbeloppet är för litet kommer det att leda till dålig värmeavledning, och om beläggningsbeloppet är för stort kommer det att öka kostnaden och vikten. Beläggningsbeloppet måste kontrolleras enligt den faktiska situationen. För det tredje, härdningsprocesskontroll. Kontrollera strikt härdningstemperatur, tid och tryck för att säkerställa att det termiskt ledande strukturella limet är helt härdat och får bästa prestanda. Slutligen automatiserad produktion. Att använda automatiserad beläggnings- och härdningsutrustning kan förbättra produktionseffektiviteten och produktkvaliteten.
Med den kontinuerliga utvecklingen avny energifordonssteknik ställs högre krav fram för prestanda för termiskt ledande strukturella lim. Den framtida utvecklingstrenden är främst inriktad på följande aspekter. En är hög värmeledningsförmåga. Med den kontinuerliga ökningen av batteriledensitet ökar värmen som genereras av battericeller, och högre krav läggs fram för värmeledningsförmågan hos termiskt ledande strukturella lim. Framtida termiskt ledande strukturella lim kommer att antanya värmeledande fyllmedel (såsom kolananorör, grafen, etc.) och avancerade formuleringsdesign för att uppnå högre värmeledningsförmåga. Två är multi-Funktionell integration. Framtida termiskt ledande strukturella lim kommer inte bara att ha värmeledningsförmåga och limfunktioner utan också har flera funktioner såsom flamskydd, isolering, stötdämpning och korrosionsförebyggande för att uppnå multi-funktionell integration och förenkla utformningen och tillverkningen av batterimoduler. Tre är intelligent värmeledningsförmåga. Forskning och utveckla termiskt ledande strukturella lim med intelligenta värmeledningsfunktioner som automatiskt kan justera värmeledningsförmågan enligt temperaturförändringar för att uppnå mer exakt termisk hantering. Fyra är miljövänliga. Utveckla mer miljövänliga, icke-Toxiska och återvinningsbara termiskt ledande strukturella lim för att uppfylla kraven för hållbar utveckling.
Sammanfattningsvis spelar termiskt ledande strukturella lim en viktig roll i batterimoduler, och deras prestanda och applikationsmetoder har en djup inverkan på batteriets prestanda, säkerhet och livslängd. Med den kontinuerliga utvecklingen avny energifordonssteknik ställs högre krav fram för termiskt ledande strukturella lim. Endast genom att kontinuerligt genomföra teknisk innovation och processoptimering kan vi tillgodose behoven för framtida batterimodulutveckling.