CTP电池为什么需要导热结构胶?解决了什么问题
现在动力电池技术从模组走向CTP(Cell to Pack),很多结构工程师问,CTP电池为什么需要导热结构胶?CTP电池导热结构胶到底解决了什么问题?本文从设计角度给你分析。
凯富乐KPC3007/KPC3008低模量导热结构胶已经批量应用在CTP电池生产。
什么是CTP电池
CTP就是Cell to Pack,直接把电芯组装成电池包,去掉中间模组环节,优点就是提高空间利用率,增加能量密度,降低成本。
CTP电池设计带来的导热和结构问题
CTP去掉模组,带来几个新问题需要解决:
1. 电芯直接贴在冷却板上,需要导热同时粘接
传统模组有电芯支架和模组壳体,CTP电芯直接固定在冷却板上,所以需要胶粘剂同时完成导热和结构粘接两个功能,导热结构胶正好满足这个需求。
2. 大量电芯并排,需要固定和缓冲
CTP电池大量电芯并排放在一起,需要固定电芯,防止震动位移,同时缓冲电芯膨胀收缩,导热结构胶可以同时粘接固定电芯,缓冲形变。
3. 不同材料形变需要吸收
CTP电池包里面电芯、壳体、冷却板不同材料热膨胀系数不一样,温度变化冷热循环会产生形变差,需要胶粘剂能吸收形变,低模量导热结构胶正好可以适应形变,不会开胶。
4. 导热路径更短,热导率要求更高
CTP设计要求导热路径更短,直接从电芯到冷却板,所以需要胶粘剂本身有足够高热导率(W/m·K),把电芯热量导出去,保证电池温度均匀。
导热结构胶在CTP电池中的作用
| 作用 | 说明 |
| 导热散热 | 把电芯工作产生热量传导到冷却板,控制电池温度 |
| 结构粘接固定 | 把电芯粘接固定在冷却板上,替代模组支架 |
| 缓冲形变 | 低模量吸收电芯膨胀收缩和冷热循环形变差 |
| 绝缘保护 | 提供良好介电强度,防止短路 |
| 阻燃 | 满足阻燃等级UL94-V0要求,提高电池安全性 |
为什么选低模量聚氨酯导热结构胶
现在CTP电池大多选低模量聚氨酯导热结构胶,原因:
低模量高伸长率:可以吸收电芯膨胀收缩和冷热循环形变,耐冷热循环性能好
可以做到高热导率:满足CTP电池导热要求,凯富乐KPC3007/KPC3008热导率满足要求
粘接强度足够:满足结构固定要求
工艺性好:适合自动点胶,满足大规模生产
阻燃性能好:可以做到UL94-V0阻燃等级,满足电池安全要求
凯富乐CTP电池导热结构胶推荐
| 产品型号 | 特点 |
| KPC3007 | 低模量导热聚氨酯结构胶,适合CTP电池 |
| KPC3008 | 低模量导热聚氨酯结构胶,不同粘度可选 |
都满足:
高热导率
低模量高伸长率
阻燃等级UL94-V0
适合自动点胶
通过冷热循环、震动疲劳测试
常见问题解答
Q:CTP电池不用导热结构胶可以吗?
A:传统模组用导热垫加机械固定,CTP去掉模组,直接粘接固定更省空间,用导热结构胶可以同时完成导热和固定,提高空间利用率,所以现在CTP设计大多用导热结构胶。
Q:导热结构胶和导热垫哪个好?
A:各有优势,CTP设计用导热结构胶可以省掉机械固定,省空间,提高能量密度,还可以缓冲形变,所以现在越来越多CTP用导热结构胶。