聚氨酯导热胶 | 助力新能源汽车实现“碳达峰”“碳中和”目标

2022-04-27 10:16:04 来源：新材料在线

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简介：随着2030年-碳达峰、2060-碳中和目标的提出，同时“双碳”目标在政府工作报告中被写入并当成一项重点攻坚任务。实现“双碳”目标的关键之一就是交通运输行业。

随着2030年-碳达峰、2060-碳中和目标的提出，同时“双碳”目标在政府工作报告中被写入并当成一项重点攻坚任务。实现“双碳”目标的关键之一就是交通运输行业。

一方面，交通运输行业是全球温室气体排放的主要领域。并且随着我国汽车保有量的不断提升，汽车行业碳排放将成为“双碳”目标的重点关注。

另一方面，我国汽车千人保有量与发达国家仍存在一定差距。随着疫情之后经济回暖、城市化建设逐步完善，发展新能源（2022全国新能源材料产学研合作线上报告会）汽车有助于实现“双碳”。从新能源汽车的工作原理可看出，新能源汽车较传统燃油车的降低碳排放效果明显。

新能源汽车的发展，正迎来“双碳”背景下的新机遇。

图片来源：白云化工

动力电池热管理

作为新能源汽车运行的动力来源，动力电池无疑是核心中的核心。

动力电池组件主要依靠将化学能转化成电能，为电动汽车提供动力来源。低温下，电解液增稠致使导电介质运动受阻，电化学反应速率和反应深度降低，从而导致电池容量下降，动力电池宏观表现出冬季环境下电动汽车“亏电”现象。另一方面，过高的温度会使得电池内部发生一系列副反应，不但影响电池寿命，而且存在安全隐患。正是由于温度对电化学反应的重要影响，动力电池受温度的制约也十分明显。

车辆底盘空间有限，电池模块必须紧密排列。然而紧密排列的电池一方面容易导致热量堆积，另一方面不同位置的电芯往往温度也不完全一致。因此，采用合理的热管理模式来调控电池工作温度以及维持电池组内的电芯温度一致性对于电池包寿命和安全具有重要意义。尤其在追求高续航和快速充电的行业趋势下，优秀的动力电池热管理系统决定了电力汽车的寿命及使用安全。

图片来源：白云化工

聚氨酯导热结构胶的应用

热管理系统按冷却介质可分为风冷、液冷、相变冷却、热管冷却等。当下动力电池行业占据“C”位的当属液冷模式。而在液冷模式下，导热胶则具有重要的辅助作用。某著名科研机构为测试导热胶导热效能，建立单体电芯发热模型，对不同放电倍率下电池模组的发热情况进行仿真分析，研究对比不同导热系数的导热胶对于锂电池的均衡散热效果。

研究结果表明：导热系数越高的导热胶对降低电池的温升和温差越明显，电池温度分布也越均衡。由于动力电池电芯的最佳工作温度带很窄，一般为20-40℃之间，导热胶的热量传导可以有效降低电芯温度和电芯间的温差，对于维护电池热管理系统的正常运行具有非常显著的效用。

（导热胶对电池的均衡散热效果）

图片来源：白云化工

不同于5G通讯基站中导热胶的性能选择(导热系数最高接近10 W/m.K)，动力电池（锂离子电池失效分析与测试线上交流会）行业所选的导热胶不仅仅需要导热性能符合需求，而且还需要在粘接性能、轻量化、低成本甚至挥发份等方面进行综合考量，因此导热性能往往维持在1.2-2.0 W/m.K范围内。

但受材料技术所限，现阶段越高导热率的导热胶往往密度越大、成本越高。电池厂商在导热胶需求量大且不断降本的趋势下无法选择高导热(>3.0 W/m.K)的有机硅产品。同时，因电池包不断减少结构件的设计条件使得导热胶除了需要导热功能外，还需具有较高强度(大于10 MPa)的粘接固定功能，因此粘接强度、经济成本具有优势的聚氨酯导热结构胶成为了众多电池厂和新能源整车厂的现实选择。

BAIYUN动力电池聚氨酯解决方案

紧跟国家政策，为实现双碳目标助力。BAIYUN作为国内密封胶行业领军企业，早早部署动力电池行业，并针对动力电池结构粘接和导热结构粘接推出了PU8262系列聚氨酯结构胶和PU8592系列聚氨酯导热结构胶产品，可为动力电池提供导热系数0.4-2.0 W/m.K，粘接强度6-15 MPa的定制化解决方案。