道康宁有机硅助力动力电池发展

    近年来，因锂离子电池“热失控”而引发的电动汽车起火和爆炸事故屡见报端。热管理引发广泛关注，成为现阶段的一个研究热点。如何有效保证动力锂电池的散热性、安全性等也成为悬在整车厂和动力电池企业头上的“达摩克利斯之剑”。

    太冷太热都不行 电池热管理很重要

    我国幅员辽阔，南北两端跨纬度近50°，气候迥异。电动汽车在寒冬酷暑中能否正常、安全地行驶呢？这与车上搭载的动力电池有着莫大的关系。

    动力电池的性质深受温度因素的影响，放电效率随温度的变化而变化，从而影响到电动汽车的性能。目前锂电池的工作温度范围宽为-20℃-60℃。在低温环境下，电动汽车的续航里程会出现明显的缩减，更有甚者损失过半里程，连为“冷冰冰”的电池充电也是件困难的事。而高温情况下，若没有合适的散热方案，电池包内各处温度将出现较大差异，影响电池单体的一致性并引发一系列的后续问题。其中较为严重的是电池过充导致“热失控”，进而使电动汽车着火、爆炸。一言概之，电池温控和电控性能比较差的电动汽车，冬天在极北之地“病怏怏”，夏天在赤道可能“随时爆炸”。

    上述问题的出现无疑考验了动力电池温控系统的可靠性。如何避免这些问题的出现呢？厂家需要对电池进行热管理，电池的加热和散热都很重要。前者涉及的主要是冷启动、续航里程还有动力性，后者涉及电池系统质保寿命和整车的安全性。将电池包温度控制在合理的范围内（过低或过高都不行）才能使电池发挥最佳的性能和寿命，才能保证电动汽车的行车安全。

    从传热介质的角度加以划分，热管理系统可以分为：空气冷却式热管理、液体冷却式热管理和相变蓄热式热管理，不同的系统效果不同。为了解决电池低温充电难和容量低的问题，多数厂家会采用特殊材料包裹保温的策略。而防止因为高温而带来的安全隐患发生可以使用热管理材料，它能够很好地解决电池加热、散热的问题。道康宁的TC-4525等就是这样一类产品。

    电池市场发展快 如何有效避免事故

    动力电池市场的发展十分快速，1-4月出货量达3.42GWh，同比增长238%。作为有机硅行业的领导者，为避免电动汽车出现安全事故，道康宁为动力电池的热管理提供了多种解决方案。2016年5月25日，在深圳CIBF展会期间举办的“道康宁有机硅在汽车动力电池中的应用”的技术研讨会上，技术人员详尽地介绍了有机硅热管理材料TC-4525、TC-4025、粘结材料和防护材料等在汽车动力电池中的应用，并对热管理材料做了现场演示。

    下面我们来看看几款性能优异的产品。

    一、道康宁TC-4525/TC-4515导热填缝剂

    TC-4525/TC-4515是一种在固化后柔软、可压缩的导热填缝剂，用来帮助将热量从散热器导出。TC-4525导热填缝剂的导热系数高达2.5W/m·K，可帮助动力电池减少因接触面积小而带来的散热不良问题。

    TC-4525在室温下会固化，而对动力电池至关重要的是，它可在高达150℃的热循环中保持产品性能的稳定性，能经受200℃的峰值温度，保持垂直位置（固化或未固化）。另外，TC-4525导热填缝剂还通过了UL94 V-0阻燃等级认证，可以最大程度地避免电池组发生起火事故。除此之外，填缝剂中还掺入了180微米的玻璃微珠，帮助更好地控制粘合层的厚度（界面厚度BLT）。

    二、TC-4025/TC4015可印刷导热垫片

    TC-4025/TC4015可印刷导热垫片是双组分，1：1混合的，方便保存。它具有优良的导热性能，导热系数高达2.5W/mK，在整个使用周期中可为动力电池提供更低的热阻和稳定可靠、高品质的热管理。

    TC-4025/TC4015用作可印刷可点胶的垫片，以取代传统的预切割的垫片。和传统的预切割的垫片相比，它的面积可以更小化，为客户的电池包生产过程提供了另一种选择。

    材料本身，TC-4025/TC4015质地柔软，有良好的弹性和恢复性，能紧密地贴合在新能源汽车电池里面，保证电池时刻的有效热传递及起到减震缓冲作用。这对于行驶中的新能源汽车动力电池起到了显著的保护作用。

    TC-4025/TC4015适用于多种手工生产或自动化生产。另外，它可减少材料浪费，帮助提高生产效率。它通过固化以维持所需的应用厚度，支持返修。值得一提的是，道康宁热管理产品线中的导热粘结剂、导热灌封胶对于不同电池结构的可靠性要求，提供了多层次的解决方案。

    三、QiC EA-5151

    QiC EA-5151是一款有机硅热熔胶产品，是利用热熔点胶技术、基于有机硅材料获得瞬时初始强度并固化成高强度的有机硅粘合剂，可加速产品组装的效率。这项独特的产品为电池制造向“三化”发展迈出了新的一步。

    有机硅材料与常规有机热熔胶相比，具有更长的粘接操作时间和高温工作时间、气味低、挥发成分含量低等优点。它在室温下快速冷却固化，成为坚固、柔韧、不用底涂即可与常见塑料和金属基材粘结的弹性聚合物，具有窄边框贴合、初始粘接强度高和固化后粘结力强等特点。

    总结：

    未来，电动汽车的发展前景将会愈加广阔，动力电池亦然。合适、稳定的温度对动力电池的重要性毋庸强调。总的来说，良好的热管理材料可使电池的工作环境趋向“冬暖夏凉”，让电动汽车多一层安全保障。有了安全，才能谋得更长远的发展。可以预见，热管理材料将为中国新能源汽车和动力电池产业的腾飞添砖加瓦。<