4.2、 阻燃特性
虽然力学强度极佳,但由于电池包能量密度极高,在极限冲击状态下,个别电池仍然有可能出现异常,发生爆燃。非常容易理解的是,作为紧密包裹在电池外的导热界面材料,必须具备极佳的阻燃特性,防止燃烧的蔓延。可燃性UL94等级是应用广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时,其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等级应与厚度值一起报告,只报告UL等级而没有厚度是不够的。塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增。HTS010阻燃等级达到了高等级UL 94 V0级,可以有效避免火势蔓延,降低事故风险。
4.3、 密度
2016年4月,工业和信息化部、国家发展改革委、科技部联合印发了《汽车产业中长期发展规划》。规划的新能源领域的阶段性目标是:(1)到2020年,锂离子动力电池单体比能量〉300Wh/kg;系统比能量争取达到260Wh/kg;成本<1元/瓦时.(2)到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上,动力电池系统比能量达到350 Wh/kg。同年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》也提到了纯电动汽车动力电池的比能量目标是2020年350Wh/kg, 2025年是400Wh/kg, 2030年是500Wh/kg。该目标与四部委提出的指标很接近。
通过这些目标数据可见,动力电池能量密度和成本是关注的指标。经过统计,获悉动力电池包内约有1/3的重量被非电池占用.动力电池包中会使用大量的导热界面材料,而且,随着动力电池单体能量密度越来越高,导热材料重量占比会越来越高。使用密度更低的界面材料显然有助于减轻电池包整体重量,有利于续航。
常规的导热界面材料密度多数在2.5~3g/cm3,从性能简表上可知,HTS010密度低至1.9 g/cm3。这个密度差,结合Tesla车体的核算,至少可使电池包减重1.2%。随着电池单体能量密度提高,这一数值无疑还会持续提高。因此,低密度是动力电池包对导热材料的另一点特殊要求。
4.4、绝缘特性
在运行中,动力电池内部存在电流。已知的电池爆燃,直接原因几乎都是电池短路(导致短路的原因则由很多,比如车身颠簸、撞车或电池本身构造不佳)。众所周知的三星Note 7电池事件,就是由于手机结构设计过于冒险,导致电池易于在外界刺激下发生短路,产生爆燃。
HTS010耐压不低于7KV/mm,体积电阻率1.0 x 1014Ω.cm,完全满足电池在高倍率充放电下的绝缘要求。
5 、总结
本文结合HTS010各项参数指标,深入解读了动力电池包对导热材料提出的特殊要求。作为一款高度融合动力电池包热管理需求的导热材料,HTS010各项性能都表现极其优异。我们也可以感受到,一种优异材料的开发,建立在许多环节之上。除了对各种材料物理化学特性的理解,对各种制作工艺的把控,深刻理解应用端的具体问题特点也至关重要。结合应用端的需求,创造一种新的材料,来解决这些问题,无疑需要非凡的智慧,更离不开长久的坚持。除了导热阻燃衬垫,针对不同的热管理需求,永辉盛还有许多其它同样优异的导热材料,诸如超低热阻导热凝胶,高可靠性导热灌封胶,以及高度稳定的导热硅脂等。永辉盛将长期坚持研究热管理行业需求,不断创新,持续提供深度贴合实际应用需求的导热产品,协同促进热管理问题的解决。
以上未完待续……
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