鉅大LARGE | 點擊量：977次 | 2021年04月21日
除了石墨烯，動力鋰電池還應用了什么材料？
材料的選擇必然是基于解決新能源汽車遇到的問題與挑戰。作為新能源汽車的心臟，動力鋰電池面對什么安全問題呢？動力鋰電池將幾十度甚至上百度的電集中在一個小容器中，在這種情況下保證電池安全性不僅要高質量的正極材料、負極材料、隔膜、電解液等電池原材料，同時關于電池和電芯的包裝也要較高的技術。比如電池的散熱、防撞擊、阻燃和防水性能。
動力鋰電池的電極/電解液界面上的電化學反應與環境溫度有關，溫度關于鋰離子電池的充放電性能影響較大。當電池溫度超過95℃時，電池壽命會大大縮短，甚至會使電池隔膜熔融造成短路引發電池起火等安全問題。
大部分電芯和外殼基本都沒有固定措施，當電池受到撞擊時嚴重時會出現極耳斷裂，電極短路引發起火等危險。因此關于防撞性能要求很高。
電池內進入微量水就會引起電解質LiF6反應出現HF，HF會溶解正極活性物質，使電池容量損失。水分新增，會出現大量的HF氣體使得電池膨脹甚至炸裂。電池在使用過程中，環境中的水分會慢慢滲入電芯內部，引起安全事故。
電池應用對防撞擊性能要求越來越高，普通的電池包裝方式已經不能滿足其要求。而大部分電芯和外殼基本都沒有固定措施，當電池受到撞擊時嚴重時會出現極耳斷裂，電極短路引發起火等危險。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
為了應對這些挑戰，行業從業者們進行了大量的探索，希望找到一種具有較好的高低溫性能，防水性能，韌性，阻燃性等特性的材料，而有機硅材料剛好集以上特性于一身。有機硅以Si－O鍵為主鏈結構，側鏈通過硅原子與其他各種有機基團相連，結構決定了其兼具無機材料和有機材料性能于一身，使得它具備上述優異性能。20世紀50年代，道康寧公司硅材料幫助航天飛機完美應對了在太空極端的環境中運行的考驗。截止目前，有機硅材料已協助美國宇航局旅行者2號完成了近100億英里的飛行。可以想象，將有機硅材料應用于新能源汽車動力鋰電池，將為新能源汽車動力鋰電池保駕護航。道康寧作為有機硅材料的領先者，在這方面做出了開創性的工作，使有機硅材料肩負起了新的使命。
2016年五月二十五日，在深圳CIBF展會期間舉辦的道康寧有機硅在汽車動力鋰電池中的應用技術研討會上，技術人員詳盡地介紹了有機硅熱管理材料TC-4525、TC-4025、粘結材料和防護材料等在汽車動力鋰電池中的應用，并對熱管理材料做了現場演示。
下面就和大家介紹幾款道康寧散熱材料的性能。
一
道康寧TC-4525/TC-4515導熱填縫劑
TC-4525/TC-4515是一種在固化后柔軟、可壓縮的導熱填縫劑，用來幫助將熱量從散熱器導出。TC-4525導熱填縫劑的導熱系數高達2.5W/mK，可幫助動力鋰電池減少因接觸面積小而帶來的散熱不良問題。
TC-4525在室溫下會固化，而對動力鋰電池至關重要的是，它可在高達150℃的熱循環中保持產品性能的穩定性，能經受200℃的峰值溫度，保持垂直位置（固化或未固化）。另外，TC-4525導熱填縫劑還通過了UL94V-0阻燃等級認證，可以最大程度地防止電池組發生起火事故。除此之外，填縫劑中還摻入了180微米的玻璃微珠，幫助更好地控制粘合層的厚度（界面厚度BLT）。
二
TC-4025/TC4015可印刷導熱墊片
TC-4025/TC4015可印刷導熱墊片是雙組分，1：1混合的，方便保存。它具有優良的導熱性能，導熱系數高達2.5W/mK，在整個使用周期中可為動力鋰電池供應更低的熱阻和穩定可靠、高品質的熱管理。
TC-4025/TC4015用作可印刷可點膠的墊片，以取代傳統的預切割的墊片。和傳統的預切割的墊片相比，它的面積可以更小化，為客戶的電池包生產過程供應了另一種選擇。
材料本身，TC-4025/TC4015質地柔軟，有良好的彈性和恢復性，能緊密地貼合在新能源汽車電池里面，保證電池時刻的有效熱傳遞及起到減震緩沖用途。這關于行駛中的新能源汽車動力鋰電池起到了顯著的保護用途。
TC-4025/TC4015適用于多種手工生產或自動化生產。另外，它可減少材料浪費，幫助提高生產效率。它通過固化以維持所需的應用厚度，支持返修。值得一提的是，道康寧熱管理產品線中的導熱粘結劑、導熱灌封膠關于不同電池結構的可靠性要求，供應了多層次的解決方法。
三
QiCEA-5151
QiCEA-5151是一款有機硅熱熔膠產品，是利用熱熔點膠技術、基于有機硅材料獲得瞬時初始強度并固化成高強度的有機硅粘合劑，可加速產品組裝的效率。這項獨特的產品為電池制造向三化發展邁出了新的一步。
有機硅材料與常規有機熱熔膠相比，具有更長的粘接操作時間和高溫工作時間、氣味低、揮發成分含量低等優點。它在室溫下快速冷卻固化，成為堅固、柔韌、不用底涂即可與常見塑料和金屬基材粘結的彈性聚合物，具有窄邊框貼合、初始粘接強度高和固化后粘結力強等特點。
