动力电池用导热硅胶材料研制及性能研究

新能源汽车动力电池热管理是保障电池安全运行的决定性因素，也是提升电池系统寿命等性能指标的关键所在。导热硅胶材料是动力电池热管理的最佳解决方案。本文采用真空搅拌、压延成型等工艺制备了导热硅胶材料。材料性能测试表面，导热系数在1.56 W/m∙K，击穿电压为11,056 Vac/mm，具有优异的导热、绝缘、减震、阻燃特性，可用于新能源汽车动力电池模组之间不规则缝隙部位，实现电池组与铝散热器的热量传递，同时形成电气绝缘层与缓冲层，对电池组形成保护，延长使用寿命。

在碳达峰、碳中和的背景下，新能源的研发和应用成为了新的创新方向。减少一次能源中非可再生能源特别是煤炭的使用占比，增加储能及其应用。新能源汽车产业成为承担碳达峰、碳中和的重任，也是国家汽车电动化战略的初衷。经过多年发展，以锂离子动力电池汽车为代表的新能源汽车走上台前， 中国成为全球汽车用动力电池产、销量第一的国家，更是成为全球新能源汽车产能、销量均第一的国家[1] [2] [3] [4] [5]。

新能源汽车动力电池热管理是保障电池安全运行的决定性因素，也是提升电池系统寿命等性能指标的关键所在，它直接关系到电池系统最终的成败。新能源汽车约80%的故障来源于动力电池故障。当电池受到外力撞击、过度充放电、热量堆积时都会产生问题，如电池漏液、局部短路、绝缘受损，最终造成起火事故，危及汽车及乘坐者的人身、财产安全。

温度控制是新能源汽车电池设计时的重点之一[6] [7] [8]。当温度低于−20℃时，电池不能正常工作；当温度过高时，电池隔膜会熔融造成短路引发电池起火等安全问题。绝缘性也是新能源汽车电池设计时的重要考虑因素之一。电动汽车电池所面临的另一层挑战，在于短路和过流。耐久性是新能源汽车电池设计时的重要考虑因素之一。新能源汽车日常使用过程中，震动会造成电极断裂，导致电池短路等问题。

有机硅导热材料具有导热、绝缘、减震等特性，是新能源汽车动力电池热设计的首选材料。

文中介绍了动力电池用导热硅胶材料的制备方法与性能研究。

2. 试验部分 2.1. 原材料 双组份加成型液体硅橡胶(纯度：99.0%、厂家：吉林化学股份有限公司)；导热氧化铝粉(纯度：99.9%、厂家：上海百图)；导热氮化硼(纯度：99.9%、厂家：丹阳韵辉电子)、硅烷偶联剂(厂家：南京轩浩)；乙烯基封端硅油(厂家：湖北隆盛四海化工)、铂金催化剂(纯度：99.0%、厂家：广东辰矽)。

2.2. 设备 压延机(型号：FDZ6、厂家：苏州东福来)、裁切机(型号：JW-YT、厂家：苏州捷景)、真空搅拌机(型号：dz-4、厂家：上海奎特)。