集泰股份：膠和涂料“輕巧”應(yīng)對電池?zé)崾Э?/div>
數(shù)據(jù)顯示，今年11月中國市場新能源汽車新車滲透率達(dá)40.4%，較去年同期36%的滲透率提升4個百分點(diǎn)，首次突破40%。隨著汽車電動化的持續(xù)推進(jìn)，新能源車的安全保障被越來越多的車主所關(guān)注，而這與電池的熱管理息息相關(guān)。目前儲能電池正在朝著大容量化和長儲時方向發(fā)展，串并聯(lián)電池數(shù)量逐漸增多，因此儲能電池的熱管理也面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在第八屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2023)上，廣州集泰化工股份有限公司有機(jī)硅應(yīng)用研究室主任高新來博士作題為《電池模組熱管理用膠及涂料的研發(fā)和應(yīng)用》的主題演講，并向與會嘉賓分享了集泰化工在電池模組熱管理方面的最新研發(fā)進(jìn)展及應(yīng)用成果。
對于電池模組的熱管理材料解決方案，集泰提供了膠和涂料材料方案。
1.升級電池模組熱管理用膠
膠在電池領(lǐng)域的應(yīng)用場景很多。“在動力領(lǐng)域，目前，動力電池裝車通常尋求與底盤形成比較好的剛度和牢固粘接，同時向輕量化發(fā)展，采用了強(qiáng)連接用膠來粘接鋪貼，粘接牢固，后期不好拆。隨著電池材料和電化學(xué)的發(fā)展，結(jié)合銅箔/鋁箔/隔膜更薄的發(fā)展方向，電池體積能量密度迭代拉高的趨勢，未來的技術(shù)演進(jìn)，可保持電池能量密度有競爭力的情況下，采用強(qiáng)連接用金屬螺栓緊固件，弱連接用膠來粘接的組合式裝配。”在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)“可裝上去、可拆下來、可再次修復(fù)裝配”的效果，電池回收除膠便捷。這種技術(shù)方案演進(jìn)已經(jīng)在儲能電池領(lǐng)域先行實(shí)踐使用。
對于導(dǎo)熱硅凝膠產(chǎn)品，導(dǎo)熱率不必追求過高，根據(jù)應(yīng)用場景夠用即可。“集泰導(dǎo)熱硅凝膠產(chǎn)品的優(yōu)化方向是導(dǎo)熱率1.0-2.0W/m.K，滿足熱傳遞效率的情況下，進(jìn)一步降低比重、提高施工工藝可靠性、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)成本等。”相較導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱硅凝膠不會出現(xiàn)硅脂所常見的離油、滲油問題，在電池模組與液冷板裝配時，硅凝膠具有填充間隙的能力，對液冷板的精密機(jī)械加工的要求降低為普通級別加工，降低了工藝難度。
對于低比重灌封膠產(chǎn)品，以圓柱電池模組應(yīng)用為例，當(dāng)電芯模組受到震動、沖擊等機(jī)械外力時，可能造成電芯之間短路，而在電芯之間填充絕緣膠，可以減少所造成的沖擊力和短路的發(fā)生，延緩熱失控，以及降低熱失控的影響。尤其對于裸電芯設(shè)計，填充灌封膠還可以減少冷凝水對電芯絕緣的不良影響。
2.電池箱體功能涂料迭代
功能涂料在電池模組熱管理中可以發(fā)揮保溫、絕緣、防火等重要作用。
冷凝水凝露病害也是電池模組熱管理的重要難題。防冷露，集泰給出的解決方案是環(huán)保涂料(防凝露)C5310。
環(huán)保涂料(防凝露)C5310是一種單組分水性丙烯酸涂料，應(yīng)用場景主要用在電器柜內(nèi)部。主要優(yōu)勢：涂層材料防凝露不需要耗電;涂層薄約1mm厚度，低熱傳導(dǎo)系數(shù);V0阻燃;比重小于0.6;抗10級石擊，用于儲能電池箱體隔熱、防冷凝水，動力電池箱體外保溫和抗石擊防護(hù)。
電池箱體防火方面，集泰研發(fā)的涂料 (遇火膨脹) C6320P，適用于電池PACK殼體內(nèi)表、外表，及其它絕緣防火防護(hù)位置。它是一種雙組分環(huán)氧無溶劑防火涂料，其特點(diǎn)是絕緣，遇火燒蝕會形成碳層起到防火隔熱的作用。輕量化趨勢下，在部分應(yīng)用場景中用鋁替代鋼，鋁材熔點(diǎn)范圍約為550℃~650℃，耐火耐熱方面，鋁不如鋼。“如果給鋁材進(jìn)行1毫米-2毫米的涂層防護(hù)，可以幫助鋁材提高抗熱抗熔穿的能力。”該涂料也適用于鋼材，可施工附著在鋼材防腐涂層的表面。
集泰一直專注于涂料和膠這兩個領(lǐng)域，不斷創(chuàng)新發(fā)展，助力電芯和電池模組、Pack進(jìn)一步迭代升級。集泰也在積極與電池企業(yè)做配套方面的研究測評，希望得到行業(yè)上下游企業(yè)的大力支持。
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