動力電池pack導(dǎo)熱硅膠的n種使用方式

】在各種導(dǎo)熱膠中，這里的各種主要指環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱膠，有機硅導(dǎo)熱膠和聚氨酯導(dǎo)熱膠，綜合性能最好的當(dāng)屬導(dǎo)熱硅膠，最初是為了滿足電子電路不斷升級的器件功率散熱需求發(fā)展而來的。發(fā)熱功率高的器件，如果不能均勻散熱，出現(xiàn)高熱點，則可能給器件帶來致命的損壞。

導(dǎo)熱硅膠典型產(chǎn)品和參數(shù)

具體到動力電池系統(tǒng)中，硅膠的應(yīng)用形態(tài)主要包括灌封膠，硅膠片，硅脂，粘接膠幾種形式。下面列舉幾種典型硅膠制品的參數(shù)在下面，需要強調(diào)的是，只是個別典型產(chǎn)品參數(shù)。不過沒有找到特別合適的動力電池對應(yīng)應(yīng)用的圖片，電子產(chǎn)品的圖輔助理解。

1）導(dǎo)熱灌封硅膠

對比三種灌封膠可以發(fā)現(xiàn)，硅膠的密度可以做的最低。低比重，可拆卸，是導(dǎo)熱硅膠更適合于動力電池系統(tǒng)應(yīng)用的重要特性。

顏色：白、黑色粘稠液體；應(yīng)用領(lǐng)域：汽車電子、模塊、LED電源驅(qū)動模組、太陽能組件接線盒、電動車充電柱模塊、鋰電池組、電容組、磁感線圈、逆變電源。

環(huán)氧樹脂

顏色：黑或白色流體；用于金屬粘接、電機產(chǎn)品鐵芯粘接、電力電抗器灌封、軟磁單元灌封、耐高溫傳感器灌封等。

聚氨酯

顏色：黑色液體/白色液體、棕黃色液體/棕黃色液體；應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用于通訊設(shè)備、變壓器、控制電源、點火控制器、電子傳感器等的澆注與灌封。

2）導(dǎo)熱硅脂

顏色：白色液狀；導(dǎo)熱率:1.2--2.5W/m.K；低沉降， 室溫儲存；應(yīng)用領(lǐng)域：功率模塊、集成芯片、電源模塊、車用電子產(chǎn)品、電訊設(shè)備、計算機及其附件。

3）導(dǎo)熱粘接密封硅膠

顏色：膏體白色；減輕機械、熱沖擊和震動引起的機械應(yīng)力和張力；電絕緣性能優(yōu)異、防電暈；戶外老化性優(yōu)異、使用壽命可達(dá)20-30年；在-60-260℃間穩(wěn)定的機械和電氣性能；應(yīng)用領(lǐng)域：LED燈具密封; 汽車電子元件散熱；PCB板及電子元器件散熱定位密封；大功率帶電器件縫隙填充。

4）導(dǎo)熱硅膠片

顏色：灰色；硬度低；應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用于功率模塊、集成芯片、電源模塊、車用電子產(chǎn)品、電訊設(shè)備、計算機及其他附件。

硅膠在動力電池系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前應(yīng)用在整車熱管理的界面有機材料中可分為兩種類型，一種是導(dǎo)熱墊片，另外一種是導(dǎo)熱填縫材料。圓柱、方形、軟包電池，不同類型電芯，利用硅膠散熱的形式也不盡相同。

硅膠片取用方便，生產(chǎn)不需要特別的設(shè)備；而使用灌封膠或者硅脂，則需要專用設(shè)備涂膠或者注射。在應(yīng)用效果上，可以用下圖來說明。

質(zhì)地越軟的導(dǎo)熱材料，與被冷卻件和散熱器等具有固定形狀的器件貼合越緊密，導(dǎo)熱效果也會越好。

1）圓柱形動力電池用膠

（1）電芯與電芯間灌封

導(dǎo)熱灌封硅膠，灌封膠層柔韌，減震效果好，對故障電池起到延緩熱失控過快傳播的總用，導(dǎo)熱系數(shù)可調(diào)節(jié)，但缺點是整體灌封大幅增加電池組與整車重量，并增加成本。相對而言，硅膠密度較低，如果采用這類工藝，硅膠是個好選擇。

（2）圓柱形電池底部的粘接固定

（3）硅膠片在電芯周圍纏繞的方式

2）方形動力電池用膠解析

對于方形電池，有機硅界面材料多數(shù)被用在方形電池底部和系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)之間，使電池和散熱結(jié)構(gòu)更好地接觸。

（1）電池殼體粘接

（2）電芯鋁殼之間連接

（3）鋁殼電芯之間放置硅膠片

3）軟包動力電池用膠解析

電芯與電芯之間的粘接：

一個提高圓柱形電池利用硅膠散熱的專利

在圓柱、方形、軟包三大類電池中，由于模組形狀較為復(fù)雜，圓柱型電池利用硅膠材料散熱，生產(chǎn)中效率被拉低，因此圓柱電池應(yīng)用硅膠散熱的實際案例較少。最近看到的一個專利恰好解決這個問題。

總的來說，專利的意圖是，針對形狀復(fù)雜的應(yīng)用場景，可以將硅膠材料提前模具成型。華霆動力2017年申請的一項發(fā)明專利，描述了一種模具成型導(dǎo)熱硅膠件的方法，流程如下：

模具示意圖如下：

制成的硅膠導(dǎo)熱件形式如下：