淺談新能源汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾淼闹匾?/h1>

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發(fā)表時(shí)間：2017-03-29 15:05來(lái)源：金戈新材料

前言

　　新能源汽車采用電池作為動(dòng)力源，目前人們最關(guān)心的是動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性和電池的續(xù)航能力。動(dòng)力電池系統(tǒng)是一個(gè)綜合電池技術(shù)、電控技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和熱能分析技術(shù)的復(fù)雜體系，本文探討動(dòng)力電池系統(tǒng)熱管理的重要性以及對(duì)新材料的要求。

　　一、新能源電動(dòng)汽車的工作原理：

　　蓄電池→電流→電力控制器→電動(dòng)機(jī)→電力傳動(dòng)系統(tǒng)→驅(qū)動(dòng)汽車行駛

　　由蓄電池輸出電流（電能）通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪向前或后退。　

　　二、電池?zé)峁芾淼闹匾?/span>

　　動(dòng)力電池系統(tǒng)熱量主要是電池工作過(guò)程中電芯所產(chǎn)生的，因此，電池動(dòng)力系統(tǒng)的熱管理即為電池包熱管理。電池包中熱量累積會(huì)造成各處溫度不均勻從而影響電池單體的一致性，降低電池充放電循環(huán)效率，影響電池的功率和能量發(fā)揮，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控，影響系統(tǒng)安全性與可靠性。因此，為了使電池組發(fā)揮最佳的性能和壽命，需要對(duì)電池進(jìn)行熱管理，將電池包溫度控制在合理的范圍內(nèi)，以保證電池動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　三、電池?zé)峁芾矸绞?/span>

　　常見(jiàn)的熱管理方式有：

　　1、從控制性的角度，熱管理系統(tǒng)可以分為主動(dòng)式、被動(dòng)式兩類。

　　2、從傳熱介質(zhì)的角度，熱管理系統(tǒng)又可以分為：空氣冷卻式熱管理、液體冷卻式熱管理，以及相變蓄熱式熱管理。

　　然而不管是哪種熱管理方式都離不開(kāi)新材料對(duì)電池?zé)峁芾淼呢暙I(xiàn)。

　　國(guó)產(chǎn)新能源汽車電池包熱管理上采用的新材料主要是有機(jī)硅灌封膠，通過(guò)在電芯周圍填充導(dǎo)熱有機(jī)硅灌封膠，將電芯產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至電池板，還起到固定、減震、粘接的作用，再通過(guò)電池板將熱量傳導(dǎo)到空氣中。另外模塊部分采用的電池板常采用金屬材料如鋁材、合金等，具有較高的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能，不僅可以支撐固定電池包，及時(shí)傳導(dǎo)出內(nèi)部熱量達(dá)到散熱需求，還能防止外界火花、可燃物進(jìn)入電池包。

　　四、新能源汽車電池?zé)峁芾韺?duì)新材料的要求

　　（1）導(dǎo)熱灌封膠

　　灌封膠比重在1.90g/cm3，這大大影響了汽車載荷，影響了續(xù)航能力，因此，只有開(kāi)發(fā)出更低比重，更高導(dǎo)熱，更低粘度的汽車動(dòng)力電池用灌封膠，才能助力新能源汽車實(shí)現(xiàn)輕量化、安全的目的。

　　（2）電池板——導(dǎo)熱工程塑料

　　鋁材、合金等金屬密度大，如果用改性塑料制作電池板，則可有效減輕電池動(dòng)力系統(tǒng)重量。同時(shí)，改性塑料還具有加工性能優(yōu)異、易成型、耐酸堿腐蝕等特點(diǎn)，作為汽車材料界的寵兒，改性塑料必須滿足汽車材料“強(qiáng)度、剛度、硬度”的要求，還需具有良好的導(dǎo)熱性能和阻燃性能，才能保障汽車的安全性，從而實(shí)現(xiàn)“以塑代鋼”。

　　常用在汽車上的改性塑料有改性PP、改性PA，純PP、PA的導(dǎo)熱系數(shù)約0.2W/m*K，電池板用改性PP和改性PA的導(dǎo)熱性能需達(dá)到0.6W/m*K以上。我司推出FTC-PP環(huán)保型導(dǎo)熱劑，該導(dǎo)熱劑由導(dǎo)熱性能較好的金屬氧化物為基礎(chǔ)原料，經(jīng)表面形貌修飾和特殊改性處理而得，在PP中分散性好，具有良好的相容性，加工性能好，導(dǎo)熱性能優(yōu)異。在PP中添加50%該導(dǎo)熱劑，體系導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到0.8W/m*K。

　　同時(shí)，我司也推出PA用導(dǎo)熱劑系列，包括FTC-105MQ、FTC-305、FTC-433。該系列導(dǎo)熱劑針對(duì)客戶不同的應(yīng)用要求添加不同份數(shù)，可達(dá)到0.4-1.5W/m*K導(dǎo)熱率；同時(shí)，配方中添加部分溴銻或氮磷阻燃劑，還可制備導(dǎo)熱阻燃PA。

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