集泰股份：膠和涂料“輕巧”應對電池熱失控
數據顯示，今年11月中國市場新能源汽車新車滲透率達40.4%，較去年同期36%的滲透率提升4個百分點，首次突破40%。隨著汽車電動化的持續推進，新能源車的安全保障被越來越多的車主所關注，而這與電池的熱管理息息相關。目前儲能電池正在朝著大容量化和長儲時方向發展，串并聯電池數量逐漸增多，因此儲能電池的熱管理也面臨更嚴峻的挑戰。
在第八屆動力電池應用國際峰會(CBIS2023)上，廣州集泰化工股份有限公司有機硅應用研究室主任高新來博士作題為《電池模組熱管理用膠及涂料的研發和應用》的主題演講，并向與會嘉賓分享了集泰化工在電池模組熱管理方面的最新研發進展及應用成果。
對于電池模組的熱管理材料解決方案，集泰提供了膠和涂料材料方案。
1.升級電池模組熱管理用膠
膠在電池領域的應用場景很多。“在動力領域，目前，動力電池裝車通常尋求與底盤形成比較好的剛度和牢固粘接，同時向輕量化發展，采用了強連接用膠來粘接鋪貼，粘接牢固，后期不好拆。隨著電池材料和電化學的發展，結合銅箔/鋁箔/隔膜更薄的發展方向，電池體積能量密度迭代拉高的趨勢，未來的技術演進，可保持電池能量密度有競爭力的情況下，采用強連接用金屬螺栓緊固件，弱連接用膠來粘接的組合式裝配。”在實際應用中實現“可裝上去、可拆下來、可再次修復裝配”的效果，電池回收除膠便捷。這種技術方案演進已經在儲能電池領域先行實踐使用。
對于導熱硅凝膠產品，導熱率不必追求過高，根據應用場景夠用即可。“集泰導熱硅凝膠產品的優化方向是導熱率1.0-2.0W/m.K，滿足熱傳遞效率的情況下，進一步降低比重、提高施工工藝可靠性、優化經濟成本等。”相較導熱硅脂，導熱硅凝膠不會出現硅脂所常見的離油、滲油問題，在電池模組與液冷板裝配時，硅凝膠具有填充間隙的能力，對液冷板的精密機械加工的要求降低為普通級別加工，降低了工藝難度。
對于低比重灌封膠產品，以圓柱電池模組應用為例，當電芯模組受到震動、沖擊等機械外力時，可能造成電芯之間短路，而在電芯之間填充絕緣膠，可以減少所造成的沖擊力和短路的發生，延緩熱失控，以及降低熱失控的影響。尤其對于裸電芯設計，填充灌封膠還可以減少冷凝水對電芯絕緣的不良影響。
2.電池箱體功能涂料迭代
功能涂料在電池模組熱管理中可以發揮保溫、絕緣、防火等重要作用。
冷凝水凝露病害也是電池模組熱管理的重要難題。防冷露，集泰給出的解決方案是環保涂料(防凝露)C5310。
環保涂料(防凝露)C5310是一種單組分水性丙烯酸涂料，應用場景主要用在電器柜內部。主要優勢：涂層材料防凝露不需要耗電;涂層薄約1mm厚度，低熱傳導系數;V0阻燃;比重小于0.6;抗10級石擊，用于儲能電池箱體隔熱、防冷凝水，動力電池箱體外保溫和抗石擊防護。
電池箱體防火方面，集泰研發的涂料 (遇火膨脹) C6320P，適用于電池PACK殼體內表、外表，及其它絕緣防火防護位置。它是一種雙組分環氧無溶劑防火涂料，其特點是絕緣，遇火燒蝕會形成碳層起到防火隔熱的作用。輕量化趨勢下，在部分應用場景中用鋁替代鋼，鋁材熔點范圍約為550℃~650℃，耐火耐熱方面，鋁不如鋼。“如果給鋁材進行1毫米-2毫米的涂層防護，可以幫助鋁材提高抗熱抗熔穿的能力。”該涂料也適用于鋼材，可施工附著在鋼材防腐涂層的表面。
集泰一直專注于涂料和膠這兩個領域，不斷創新發展，助力電芯和電池模組、Pack進一步迭代升級。集泰也在積極與電池企業做配套方面的研究測評，希望得到行業上下游企業的大力支持。
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