电池组的设计不是标准的，那么为什么你的缝隙填充物应该是标准的呢?
随着电动汽车平台的快速发展，电池组的设计也有很多变化。液冷散热器很常见，但配置可以从单个冷却板到多个冷却板甚至冷却带，这取决于制造商和电池组必须安装的车辆面积。在电池组中，电池本身可以是圆柱形、棱柱形或袋形。无论设计如何，高效冷却对于所有电池组来说都是至关重要的，可以延长电池寿命和车辆续航里程，并使耗尽的电池组能够快速充电。因此，制造商需要一种能够适应其不断变化的需求的热管理解决方案。
所有电池组的一个共同成分是热界面材料(TIM)，用于从电池和/或模块到散热器的热连接。越来越多的制造商选择液体分配的间隙填料，而不是更传统的热间隙垫。我们已经发表了一些研究来讨论缝隙填料的技术和制造优势，它们被分为两部分的液体，混合后，随着时间的推移固化为固体材料。优点包括优越的热传导，由于他们低界面热阻抗由于机器人米-混合-分配(MMD)的应用，它们能够符合微观和宏观表面的不规则性，制造的灵活性和速度，以及更低的总体成本。
因为电池组的设计和构造不是标准化的，所以你对缝隙填充物的要求也可能是独特的。选择或开发最好的缝隙填充物来满足您的所有需求需要考虑以下几个方面，如下图所示。
性能
成品的性能通常是最初考虑的因素。应用所需的热导率水平，材料在使用过程中是否会暴露于化学物质和/或水分，以及补充电气绝缘的需要，减轻振动效应，和/或提供结构完整性，这些都影响固化间隙填料所需的性能。这些固化性能，特别是材料硬度和粘结强度，也会影响电池模块在制造期间或寿命结束时的修复、返工和回收能力。
组装
电池组的组装对未固化材料提出了额外的要求，这取决于所使用的工艺设备和所需的生产吞吐量和所需的节拍时间。相同的间隙填料配方必须同时提供未固化和固化的性能，因此原料和工艺的选择是必不可少的，以满足这些要求。原材料的本地采购和本地化制造对于提供可靠的供应链和有竞争力的成品价格至关重要。
选择最佳的间隙填充物是一项具有挑战性的任务，因此建议使用材料专家来协助。我们的应用工程师在化学和我们产品的应用方面都受过培训，包括我们的CoolTherm®间隙填料，他们的工作是充分详细地了解客户的要求和应用，以便正确选择材料。下面我们将介绍应用工程师在选择最适合客户性能和制造需求的材料时所考虑的固化和未固化材料的一些关键特性。
缝隙填充物化学选择
我们专营多种聚合物化学反应类型最好地满足客户的要求。两种最相关的间隙填料类型是硅酮和聚氨酯聚合物。
硅树脂固化后通常是机械软材料，以便对精密部件施加低应力。它们的粘接强度很低，这意味着需要某种类型的机械紧固来固定组件;这也意味着它们很容易返工、修理和回收。它们的防潮性很好，但抗化学物质的能力很差。几种Parker1¼金宝搏网站登录56;8金宝搏官网登录靠谱吗 LORD硅基间隙填料也具有非常低的挥发性含量，这意味着它们可以使用而无需考虑其他涂层或喷涂工艺。
聚氨酯间隙填料比硅树脂具有更好的附着力和耐化学性。它们也可以相对柔软和可修复，尽管它们较高的粘附性可能会带来挑战。它们的高温极限(约130°C)不如硅树脂(200°C以上)，但考虑到电池电池通常限制在60°C左右，这两种材料的高温极限都不是问题。因此，选择硅胶和聚氨酯间隙填料的主要标准将是客户对化学暴露、附着力和可返工性的要求。
未固化材料特性
液点间隙填料一般由两部分组成，称为树脂而且硬化剂，混合后开始固化。这些材料通常应用于使用自动计量，混合，分配(MMD)设备，其中树脂和硬化剂以正确的体积比通过压力分配，并通过静态混合尖端进行混合。该材料可以手动分配使用墨盒或机器人从桶或桶，各种各样的分配模式可以根据客户的需要编程。
间隙填充材料(树脂、硬化剂和混合物)的流动特性对于获得良好的分配性能至关重要。在大多数情况下，客户希望材料在点胶过程中容易流动，以最大限度地提高加工速度，但所得到的珠在点胶后保持其形状。材料的高剪切粘度是决定分配速度和所需压力的主要性质，以及可以获得的珠的大小。为了在静态混合器中获得树脂和硬化剂的良好混合，混合前最好也使两种材料的粘度相似。
未固化硅胶的流动特性不强烈依赖于温度，因此控制完全依赖于配方和设备参数，如分配压力，转移软管直径和长度，静态混合器的尺寸和配置。未固化的聚氨酯材料具有温度依赖性的流动特性，在轻度升高的温度下粘度会显著降低，这为应用过程中的过程控制提供了额外的措施。由于配料质量取决于材料和设备参数，因此强烈建议材料供应商和烟雾弹设备供应商共同努力优化配料系统。
一旦珠子被分配，其他流动特性控制其保持其形状的能力。低剪切粘度，或屈服应力，是材料在重力作用下流动的趋势，所以高的值更有利于减少凹陷。此外，材料在分配后恢复屈服应力所需的时间是通过触变性来测量的。需要太长时间才能恢复屈服应力的材料可能会失去其珠状形状，而时间过短的材料可能难以泵送和/或分配。最后，材料的弹性会影响材料从点胶头的形状和释放。高弹性的材料会很细(如蜂蜜或糖蜜)，可能会导致获得干净的珠子的问题，而低弹性的材料会干净地释放(如番茄酱或牙膏)。
屈服应力和触变性也会影响材料的沉降行为，从而影响储存寿命。间隙填料高度填充导热颗粒，因此较高的屈服应力和较短的屈服应力恢复时间将最大限度地减少沉降，并有助于延长存储寿命。如果性能不是最优的，也可能需要通过MMD线再循环材料，以防止填充颗粒的沉降。
由于树脂和硬化剂在混合后立即开始聚合，聚合速率也会影响装配过程。混合后，粘度立即开始增加;工作时间是物料粘度加倍所需的时间，它会影响物料必须分配的速度和设备在部件之间允许的空闲时间。如果闲置时间太长，将有必要改变静态混合器尖端，以允许继续分配。凝胶时间是指材料聚合到不再流动的程度的时间，尽管它还没有完全固化，也不会有太多的机械强度。一般的经验法则是，在大约两倍的凝胶时间后，零件的处理强度才能达到。所需的凝胶时间将因客户而异，这取决于零件进入下一道工艺所需的时间，以及在制造过程中是否需要返工。
流变性质 |
对客户应用的影响 |
高剪切粘度 |
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低切粘度 (~屈服应力) |
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触变性 (屈服应力恢复时间) |
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弹性(例如，它是否“有弹性”?) |
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搅拌后工作时间 (2 x粘度) |
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凝胶时间(到不流动的时间) |
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固化材料特性
固化后材料的最终性能决定了材料的使用性能，包括机械性能、热学性能和电学性能。机械性能，如硬度，抗拉强度和延伸率，以及附着力影响材料的强度及其承受或减轻振动和热循环的能力。高硬度的材料可以提供更大的整体机械强度，但与较软的材料相比，它们往往更脆，并且在热循环或冲击期间可以产生更多的机械应力。较软的材料往往具有较低的抗拉强度和模量和较大的伸长率。这意味着，它们在热循环过程中对部件施加较低的机械应力，但作为粘合剂效果较差。
材料的模量和硬度也高度依赖于其玻璃化转变温度，或Tg，这是聚合物从更刚性、脆性状态(如下所示)转变的温度Tg)转变为更灵活、有弹性的状态(如上所示)Tg)．对于大多数空隙填充物，更柔软，更灵活的材料是可取的，所以他们通常有一个Tg接近最低预期使用温度，使材料始终处于较软的低模量状态。
对于间隙填料来说，即使它们不被用作结构粘合剂，粘附性也是一个关键的特性，因为保持与电池模块和冷却板的粘附性对于最大限度地提高热传递至关重要。附着力也高度依赖于所连接的基材，因此在间隙填料的评估和开发过程中，建议使用客户提供的基材进行相关测试(搭接剪切、剥离测试等)。
机械性能也会影响部件的修复和/或回收能力。具有较大附着力的较硬材料可能难以在不损坏部件的情况下拆卸部件，或难以从单个部件上去除材料痕迹。因此，有必要在电池组设计的早期考虑潜在的返工或维修问题，以便机械结构和间隙填充材料性能可以一起优化。
除机械性能外，固化间隙填料还必须满足热学和电学性能的设计要求。导热性是一个主要的问题，因为它会影响充电时间(特别是快速充电能力)，放电时间(功率和加速)和电池寿命。大多数客户要求导热系数至少为2 W/m∙K，有些客户要求导热系数高达4 W/m∙K。材料通常被期望是电绝缘的，具有高体积电阻率，并具有高击穿电压以承受潜在的高电压。此外，材料应具有高度的阻燃性，一般具有根据的阻燃等级V0的UL-94．
固化材料特性 |
对客户产品的影响 |
硬度 |
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抗拉强度/伸长/ 杨氏模量 |
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储能模量 |
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玻璃化转变温度，Tg |
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粘合强度 |
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固化材料特性 |
对客户产品的影响 |
热导率 |
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电阻(体积电阻率、击穿电压) |
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可燃性 |
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应用与调配
一旦你决定了你需要什么，然后我们就开始应用它。物料可以使用手持式粉盒或自动计量，混合，分配设备。MMD设备用于从散装容器中分配间隙填料和/或粘合剂。由于通常与Parker LORD间隙填充材料相关的高容量/高流量应用，自动化烟雾管工艺被用于最大限度地减少材料浪费和循环时间，并降低总体成本。188金宝搏官网登录靠谱吗188金宝搏网站登录
总之……
为特定的电池设计开发和选择最佳的间隙填充物仍然很复杂。平衡所需的机械、热和电学性能是至关重要的，为满足这些固化性能而做出的配方选择也将影响未固化性能和在组装过程中分配材料的能力。例如，增加填料负荷以获得更高的热导率将影响流动性能和机械电气性能。)出于这些原因，我们强烈建议尽早与我们的应用工程师和产品开发专家合作，此外还要与提供烟雾烟雾设备的供应商合作。通过共同创新，我们可以开发出最佳的热管理解决方案。