1、 动力电池热管理的重要性

      新能源汽车蓬勃发展，其性受到越来越广泛的关注。动力电池包是新能源汽车相对传统燃油车作出的大改动，也是整车性设计的核心。目前，动力电池多数是锂离子电池，而锂离子电池在过充电、针刺、碰撞情况下易引起连锁放热反应造成热失控，导致冒烟、失火甚至爆炸等严重事故。而且，动力电池的性能，包括能量密度、使用寿命、放电倍率等受温度影响极大，所以电池热管理技术是新能源汽车的核心技术之一。在这个过程中，一种新型的导热阻燃材料应运而生。

2、 汽车动力电池热管理系统的目标

       汽车是人们出行的重要工具，作为电动汽车的“心脏”，动力电池热管理系统是决定车体整体性能的关键。从产品应用角度出发，动力电池热管理系统的目标可以细分为如下7个方面：

（1）保证单体电池处于适宜的工作温度范围，能够在高温环境中将热量及时转移、低温环境中迅速加热或者保温；

（2）减小单体电池内部不同部位之间的温度差异，保证单体电池的温度分布均匀；

（3） 保持电池组内部的温度均衡，以避免电池间的不平衡而降低性能；

（4）消除因热失控引发电池失效甚至爆炸等危险；

（5）满足电动汽车轻型、紧凑的要求，成本低廉、安装与维护简便；

（6）有效通风，保证电池所产生的潜在有害气体能及时排出，保证使用电池性；

（7）温度等相关参数实现精确灵敏的监控管理，制定合理的异常情况应对策略。

 

3 、导热材料在动力电池包中的关键作用

       为了更有效地控制电池温度，越来越多的厂家开始抛弃成本更低但效果较差的风冷设计，新面世的旗舰级纯电动车几乎全部使用了液冷设计。使用液冷设计的电池包，当电池温度较高时，电池发出的热量将由冷板中的液体迅速转移到电池包外部，实现快速降温。液体的体积比热容远大于气体，在相同流量下，其转移热量的效率远超气体，故而液体冷却的能力大幅强于空气冷却。可以说，当使用液体冷却方式时，热量通过流体的转移将不再是热管理系统的瓶颈所在。

受限于机械加工精度，刚性接触面间会存有极细微的凹凸不平的空隙。图4左图示意了刚性接触面间热量传递的路径。众所周知，空气导热系数极低（25℃时，空气导热系数仅为0.026W/m.K），接触面间的空隙会使得热量的传递变得困难。在界面间填充高导热柔性材料（导热系数一般在1.0 W/m.K ~ 6.0 W/m.K之间）是降低接触热阻的有效方法。特殊场景中，导热界面材料它还需要同时具备绝缘、吸波功能。为了保证热量传递的通畅性，在电池包中，电池和冷板之间同样需要贴附导热界面材料。然而，汽车动力电池包中的导热界面材料，由于运用场景和面临的问题与常规电子产品差异很大，其要求有很强的特殊性。

4、 从HTS010导热垫片谈动力电池包对导热材料需求的特殊性

         HTS010是一款专门为动力汽车电池包开发的导热、阻燃、绝缘衬垫，我们先来看它的性能简表：

      通过采用特殊工艺，HTS010力学性能极佳，拉伸强度达到6MPa，是常规导热衬垫的数十倍之多。极限状态下的伸长率可达300%，适应汽车在运行中的各种碰撞、颠簸带来的机械撕扯。同时，该材料历经2000h下120C高温烘烤后，导热系数仍基本维持不变。而且，HTS010阻燃效果也达到UL-94 V0等级，使用环保材料，满足RoHS要求。

该类型的导热材料在圆柱形电池中已经广泛应用，其可靠性已得到充分检验。

除了上述关键性能，HTS010还具备多种其同类材料无法比拟的技术优势，这些优势可以减轻电池包整体重量，从而有助于实现更长的续航里程。

 以上未完待续……