三分钟了解胶粘剂—导热结构胶

前言

随着新能源汽车行业的快速发展，电池PACK技术也成为汽车制造的第五大技术。为了实现更轻、更紧凑的电池系统集成方案，行业正在向高度集成的CTP、CTC、CTB等方向发展，并对材料提出更高要求。导热结构胶作为电池系统高度集成的重要材料，备受关注。本期我们来了解一下导热结构胶。

电池包在CTP发展趋势下，电池厂商对导热胶需求量大且有不断降本需求，同时减少结构件的设计也对用胶产生较高强度（大于 10Mpa）的粘接固定需求，因此在粘接强度、经济成本上占优的聚氨酯导热结构胶成为主流导热用胶的选择。

由于电池电芯的最佳工作温度带较窄（20-40℃），CTP结构下导热胶在电芯之间、电芯与液冷板之间实现均衡散热，从而使得电芯温度和电芯间的温差下降1-2℃ 将极大有利于电池热管理系统。

导热结构胶选型注意事项

①导热系数导热系数的单位为W/mK，数值越大，表明该材料的热通过速率越快，导热机能越好。不同材料导热系数相差很大，其基本起因在于不同物质导热机理存在着差别。导热系数越大，胶粘剂能够更快地传递热量，从而使锂电池的散热效果更好。但是，导热性能过高也会导致胶体的硬度过大，容易对电池的结构造成一定压力，甚至造成变形、损坏等问题。

一般来说，对于锂电池的导热结构胶，其导热系数范围在0.5W/m·K至3.5W/m·K之间比较适宜，具体的选择需要根据锂电池的应用场景和实际要求进行综合考虑。

②粘度在锂电池行业中，导热结构胶的粘度需要根据具体要求进行调整，通常会根据电池的尺寸、形状、传热要求等因素进行反复试验和优化。

一般来说，粘度范围在5000-10000 cps之间，具体要求可以根据具体应用情况而定。

③工作温度范围因为导热胶自身的特征，其工作温度范围很广。工作温度是确保导热胶处于固态或液态的一个主要参数；温度过高，导热胶流体体积膨胀，分子间间隔拉远，互相感化削弱，粘度下降；温度降低，流体体积缩小，分子间间隔收缩，互相感化增强，粘度回升；这两种情形都不利于散热。如果所承受是在100℃上下，那么使用环氧树脂和聚氨酯都是可以的，而有机硅是可以承受-60℃～200℃的高低温；抗冷热变化能力，有机硅最好，其次是聚氨酯，环氧树脂最差。

④填料选型导热胶的选型上，需要兼顾导热和设备磨损低两个问题，一般导热系数越高的胶，填料比例越大，越容易造成设备磨损。

导热填料种类较多，有氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化硅（Si3N4）、氧化铝（Al2O3）、氧化镁 （MgO）、氧化锌（ZnO）等，选择莫氏硬度最低的氢氧化铝做导热填料，同时选择形状为球形或类球形的填料，既兼顾了导热性能又可大大减少对设备的磨损率。

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