动力电池包工艺系列——导热灌封胶环氧树脂胶硅橡胶-新能源.pdfVIP

动力电池包工艺系列——导热灌封胶（环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯） 链接：/tech/123391.html 来源：动力电池技术 动力电池包工艺系列——导热灌封胶（环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯） 动力电池模组内部，传热、减震、密封、焊点保护等等，应用胶的地方不止一两处，今天从导热灌封胶的角度，整 理环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯三种主要基材对应的导热胶性质和工艺方法。 1 本征导热和填料导热 将导热填料填充在高分子材料基体中制成导热胶粘剂，其导热性能主要取决于填料的种类，还与填料在基体中的分 布等有关。因此，填料的用量、粒径、表面处理等均将影响环氧树脂导热胶粘剂的导热性能。当填料可以均匀分布在 环氧树脂基体中并且可以使填料在合适的用量下形成导热通路时，导热性能最佳。通常粒径越大，越容易形成导热通 路，导热性能就越好。对于填充型导热胶粘剂，界面是热阻形成的主要原因，通过对填料表面进行改性，增强界面作 用力，可以在一定程度上提高导热性能。 本征型导热胶粘剂 不使用导热填料，仅仅依靠聚合物在成型加工过程中通过改变分子链结构，进而改变结晶度，从而增强导热性能。 高聚物由于相对分子质量的多分散性，很难形成完整的晶格。目前，通过化学合成法制备的具有高热导率的结构聚合 物主要有聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯等，它们主要依靠分子内共轭Ⅱ键进行电子导热，这类材料通常也具有优良的导电 性能. 本征型导热胶粘剂由于生产工艺过于复杂、可实施性差，而不为人们所选择。 填充型导热胶粘剂 动力电池包工艺系列——导热灌封胶（环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯） 链接：/tech/123391.html 来源：动力电池技术 通过控制填料在基体中的分布，形成连续的导热网络，进而增强胶粘剂的导热性能。常用的导热填料有金属材料（ Fe、Mg、Al、Cu、Ag）、碳基材料( 碳纳米管、石墨烯、石墨)、氧化物（Al2O3、ZnO、BeO、SiO2）、氮化物（Al N、BN、Si3N4）。其中金属材料与碳基材料多为非绝缘材料，金属氧化物、氮化物多为绝缘材料。作为导热填料， 应该具备以下基本要求：高导热系数、不与聚合物基体发生反应、化学和热稳定性良好等。导热填料与聚合物形成的 复合材料导热性能的好坏取决于填料本身的导热率、填料在基体树脂中的填充情况、填料与基体之间的相互作用。根 据填充无机材料的不同，填充型导热胶粘剂分为导热绝缘胶粘剂和导热非绝缘胶粘剂。常用的绝缘填料有Al2O3、Al N、SiO2 等，非绝缘填料有Ag、Cu、石墨、碳纳米管等。 氧化物绝缘材料中氧化铍热导率最高，但由于毒性较大而不被人们所使用。氧化硅、氧化铝具有优良的电绝缘性能 ，而且价格低廉，得到了广泛使用。氮化物绝缘材料中氮化硅、氮化硼由于热导率高、热膨胀系数低等优点，成为人 们研究的热点，但其价格昂贵，从而限制了其应用于工业生产。对于非绝缘填料来说，碳基材料主要有石墨烯，其热 导率高、导电性好，适用于导热非绝缘胶粘剂。也可以将石墨烯与电绝缘性能优良的聚合物复合，得到导热绝缘胶粘 剂。目前，市场上主要导热胶粘剂都属于填充型导热胶粘剂。 典型绝缘填充料导热系数 2 三种主要灌封胶的比较 优缺点 灌封胶是一个广泛的称呼, 原来主要用于电子元器件的粘接,密封,灌封和涂覆保护，当前我们提到他们，则主要是因 为灌封胶尤其硅胶越来越多的在动力电池系统中的应用。 灌封胶材料可分为： 环氧树脂灌封胶： 单组份环氧树脂灌封胶，双组份环氧树脂灌封胶； 硅橡胶灌封胶： 室温硫化硅橡胶，双组份加成形硅橡胶灌封胶，双组份缩合型硅橡胶灌封胶； 聚氨酯灌封胶：双组份聚氨酯灌封胶； 1）环氧树脂 优点：环氧树脂灌封胶多为硬性，也有极少部分改性环氧树脂稍软。该材质的较大优点在于对材质的粘接力较好以 及较好的绝缘性，固化物耐酸碱性能好。环氧树脂一般耐温100℃。材质可作为透明性材料，具有较好的透光性。价 格相对便宜。 缺点：抗冷热变化能力弱，受到冷热冲击后容易产生裂缝，导致水汽从裂缝中渗人到电子元器件内，防潮能力差； 固化后胶体硬度较高且较脆，较高的机械应力易拉伤电子元器件；环氧树脂一经灌封固化后由于较高的硬度无法打开 ，因此产品为“终身”产品，无法实现元器件的更换；透明用环氧树脂材料一般耐候性较差，光照或高