导热硅胶片在电池模组上的应用

电池模组的热问题影响到电池的安全性、性能功效、使用寿命等等关键因素，温度过高或过低都会对电池组产生影响，所以必须控制其温度范围，使其能够长时间稳定运行。

常见的电池模组是多个电池组成，电池组在放电模式下会产生大量的热量，人们通过在电池组上下安装散热板，将热量从电池一侧引导至散热板一侧，再由风冷或者液冷的作用下将热量带走，以此达致散热的效果。但是电池组与散热板存在缝隙，缝隙间有着大量的空气，空气会阻碍热量传递效率，所以降低散热效果，达不到预期效果。

因此，人们会通过将导热硅胶片填充于散热板与电池组间，排除界面间空气，提高热量传递效率。导热硅胶片是人们较为常用的传统工艺导热材料之一，其具有高导热率、低热阻、绝缘性、耐冷热冲击等特性，其作用于发热体与散热器之间，填充界面间的缝隙并排除界面的空气，降低接触热阻，提高导热效果，并且导热硅胶片质地柔软有弹性，能够充当一定减震缓冲效果，十分适用动力电池组领域。

导热硅胶片在电池模组上的应用

图片来源：诺丰电子科技

导热硅胶片是用普通的硅胶作为原料的，然后需要通过一道道特殊的工艺让硅胶片成为具有导热性能非常好的硅胶导热垫片，主要作用是在高温产品中起到热传递的作用。

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硅胶片工艺流程

硅胶片工艺流程为：原材料准备→塑炼、混炼→成型硫化→修整裁切→检验等

★ 原材料准备

普通有机硅胶的热导率通常只有0.2W/m·K 左右。但是在普通硅胶中混合导热填料可提高其导热性能。常用的导热填料有金属氧化物(如Al2O3、MgO、BeO等)、金属氮化物(如SiN、AlN、BN 等)。填料的热导率不仅与材料本身有关，而且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触、分子内部的结合程度等密切相关。一般而言，纤维状或箔片状的导热填料的导热效果更好。

★ 塑炼、混炼

塑炼、混炼是硅胶加工的一个工序，指采用机械或化学的方法，降低生胶分子量和粘度以提高其可塑性，并获适当的流动性，以满足混炼和成型进一步加工的需要。导热硅胶片制作原料一般是使用机械高速搅拌进行破坏。经过配色混炼后由乳白色硅胶变位各种颜色的片料。

★ 成型硫化

如果想要做成柔软有弹性且耐拉的导热硅胶片需要用的就是要进行过二次硫化的有机硅胶。硫化实际上也可以叫固化。液态的导热硅胶在第一阶段加热成型后,其交联密度不够,要使其进一步硫化反应才能增加导热硅胶片的拉升强度、回弹性、硬度、溶胀程度、密度、热稳定性都比一次硫化有较大的改善。

如果不进行二次硫化,也许生产的导热硅胶片在性能上会受到一定的影响，得不到性能更好的产品。一次硫化后的产品参数与二次硫化的参数不尽相同，这与实际操作过程及步骤也有关。

★ 修整裁切

高温处理后的导热硅胶片需要放置一段时间，让其自然冷却后在进行不同尺寸规格的裁切，而不能采用其他快速冷却方式。否则会直接影响导热硅胶垫的产品性能。

★ 成品检测

其中成品需要检测的主要项目包括：导热系数、耐温范围、体积电阻率、耐电压、阻燃性、抗拉强度、硬度、厚度等。

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电池模组用硅胶片企业产品

1. 深圳市傲川科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

TP800导热硅胶片是一款非常高导热性能的材料,表面一致性非常好，可用于填充小缝隙和不均匀表面，与各种形状和尺寸的部件进行可靠的接触。低压缩力下表现出较低的热阻和较好的电气绝缘特性。

产品亮点：导热系数：8.0W/mK，高导热，低渗油高电气绝缘高压缩率，低压缩力。

属性	公制值	测试标准
组成部分	硅胶+陶瓷	-
颜色	粉红色	目视
厚度（mm）	0.5~6.5	astm d374
密度（g/cc）	3.3	ASTM D792
硬度（shore oo）	55	ASTM D2240
长期温度（℃）	-40~150	--
击穿电压（kv/mm）	＞6.0	ASTM D149
介电常数（@1mhz）	7.2	ASTM D150
体积电阻率（Ω.cm）	10^12	ASTM D257
防火性能	V-0	UL94
导热系数（W/m.K）	8	ASTM D5470

TP800导热硅胶片

2. 深圳立凡

立凡TSF-4000导热硅胶片是由导热原材料和单晶硅胶原料等材质经过高温硫化成型的片状，卷状导热材料。具有高绝缘性、压缩性、表面天然粘性及一定的柔韧性和优良的热传导率。

该系列产品拥有非常好的导热及填充性，其自身柔软度、弹性特征可很好的填补发热组件与散热模块、金属机构和机壳间之空隙，快速的将热能散逸，提升组件之工作效能，达到延长设备寿命之目的。

测试项目	TSF-4000	测试标准
颜色	粉色~绿色	Visual
厚度	0.3~16 mm	ASTM D374
比重	3.5±0.1	ASTM D792
硬度	30 Shore A	ASTM D2240
阻燃性	v-0	UL-94
耐温范围	-50~+200℃	NA
击穿电压	＞5（Kv/mm）	ASTM D149
体积阻抗	＞5.0x1013Ω.cm	ASTM D257
导热系数	4.0 W/mk	ASTM D5470

立凡电池模组耐高温高导热硅胶片

3. 联腾达科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

LC导热硅胶片是一款通用型的导热填缝垫片，性价比高，材质柔软自带微粘性,方便使用安装。低压缩力下表现出良好的导热性能和电气绝缘性能，使用在电子发热器件与散热片或机器外壳之间的间隙填导热，挤出空气以达到充分接触，形成连续的导热通道，利用散热片或机器外壳作为散热界面，散热面积可以有效的提升，从而有效提高散热效果。

导热硅胶片在电池模组上的应用

LC120-LC300导热硅胶片

4. 深圳莱美斯

导热硅胶片在电池模组上的应用

LMSTC系列导热硅胶片具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性，专门为利用缝隙传递热量的设计方案产生，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘减震、密封等作用，能够满足设备小型化的设计要求，是极具工艺性和实用性，且厚度适用范广，是一种极佳的导热填充材料而被广泛应用于电子电器产品中。

LMS-TC150LED铝基板导热硅胶片

5. 诺丰电子科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

导热硅胶片是高性能间隙填充导热材料，主要用于电子设备与散热片或产品外壳间的传递界面。NF300-600系列具有良好的的粘性、柔性、良好的压缩性能以及具有优良的热传导率。使其在使用中能完全使电子原件和散热片之间的空气排出，以达到接触充分。散热效果明显增加。同时具有一定的粘性，相比普通的绝缘导热材料在产品的安装过程中带来很大的方便性，不易脱落，便于操作。

特性	NF300	NF500	NF600
厚度（mm)	0.3-10MM	0.3-10MM	0.3-10MM
组成成分	硅胶&陶瓷	硅胶&陶瓷	硅胶&陶瓷
颜色	蓝色	蓝色	蓝色
硬度shoreC	30±5	30±5	30±5
密度g/cm3	2.2	2.2	2.2
撕裂强度KN/m	0.8	0.7	0.7
延伸率%	134	143	146
耐温范围℃	-40—220	-40—220	-40—220
击穿电压Kv	＞10	＞10	＞10
体积电阻率Ω·cm	1.5×1016	1.5×1016	1.5×1016
介电常数@1MHz	4.51	4.51	4.51
重量损失%	＜0.5	＜0.5	＜0.5
防火性能	V—0	V—0	V—0
导热系数W/m.k	3	5	6

NF100-600系列高导热硅胶片

6. 深圳市三科斯

导热硅胶片在电池模组上的应用

3K500高导热硅胶片，具有超高导热率和使用依顺性，在界面缝隙填充材料中具有无与伦比的导热率。是一款高导热性能的材料，此特征源自于化合物中添加了氮化硼粉末，压缩力下表现较低的热阻和较高的电子绝缘特性。

3K500高导热硅胶片

7. 东莞盛元新材料

导热硅胶片在电池模组上的应用

SF400 导热硅胶垫片2.5W/m-k，是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，在行业内，又称为导热硅胶垫。导热硅胶垫片材料较软，压缩性能好，导热绝缘性能好，厚度的可调范围比较大，适合填充空腔，两面具有天然粘性，可操作性和维修性强。

SF400 导热硅胶垫片2.5W/m-k

8. T-Global高柏科技

TG-A2200 超软导热硅胶片具有单面无黏性，方便施工；超软特性，压缩性好；绝缘性佳等特点，导热系数为2.2W/mK，拥有良好的导热特性、高压缩性、自黏性、绝缘性，可以有效的填补热源与散热装置之间的空隙，并减少接触热阻。

物性	TG-A2200	测试方法
导热系数	2.2 W / mK	ASTM D5470
厚度	0.5~ 2.0 mm	ASTM D374
颜色	Gray 灰	Visual目视
耐燃等级	V-1	UL 94
耐电压	5 KV / mm	ASTM D149
重量损失	<1%	ASTM E595
密度	2.7 g / cm³	ASTM D792
工作温度	-40 ~ +180°C	–
体积阻抗	3x10¹² Ohm-m	ASTM D257
延展率	55%	ASTM D412
标准形状	Sheets one 单片状	–
硬度	15 Shore 00	ASTM D2240

TG-A2200 超软导热矽胶片

9. 深圳佳日丰泰

导热硅胶片具有优异的导热性能和电气绝缘性能，能满足大部分电子产品导热绝缘要求，导热硅胶片是专门为利用缝隙传递热量的设计方案制作，能够填充缝隙，有效的将发热部件的热量传递到散热器上，且具有稳定的导热性能、同时本产品又具有粘性，应用简单方便。硅胶片利用软性硅胶导热材料稳定的导热、绝缘性能以及柔软而富有弹性等特点，置于发热器件与散热部件之间良好的接触，达到传热和绝缘的效果。

型号	PM500	测试标准
厚度(mm)	0.25 〜5	ASTM D347
颜色	灰色	Visual
厚度公差(mm)	0.16±0.01	ASTM D347
连续使用温度（℃）	﹣50～200	TGA+DMA
导热系数(W/m-k)	5.2	ASTM D5470
体积电阻率(Ω-cm)	1016↑	ASTM D257
击穿电压(KV)	5	ASTM D149
硬度(shore A)	50±5	ASTM D2240
比重	3.5	ASTM D792
拉伸强度(kg/cm')	65	ASTM D412
伸长(％)	57	ASTM D412
环保(12)	Checkout	IEC 62321
卤素(4)	Checkout	EN 14582
阻燃等级	94V-O-1	ULNO:E34163

导热硅胶片PM500

10. 深圳佳日丰

PM200 导热散热硅胶垫片，主要用于低紧固压力要求的应用，专门为利用缝隙传递热量的设计方案制作，能够填充缝隙，有效的将发热部位的热量传递到散热器上。此产品以极小的压力与配合表面贴合，从而对配合部件产生很小或者不会产生应力。

PM200散热硅胶垫自带胶粘性，无需粘合层，可以很好的覆盖住微观不平整的表面从而使配合部件充分接触而提高热传导效率。产品的厚度及规格可以根据客户的需求定制，具有较高的灵活性。

PM200 导热散热硅胶垫片

11. 东莞市海新电子

高导热硅胶垫片能够填充缝隙，提高热能传递速度，将发热部件的热量传递到散热热器上，导热性能稳定，电气绝缘又具有粘性，应用简单方便。

高导热硅胶垫片

12. 艾美材料

超软导热硅胶 MP-45Y是一款导热率4.0 W/mk双面具有自黏性的硅胶片。高柔软性能更好贴合发热体的孔隙，使导热率更大化。

型号	MP-45Y	測試方法
外觀顏色	蓝	Visual
产品总厚	0.3~7.0 mm	ASTM D374
导热系数	4.0 W/m-k	ASTMD5470
比重	2.44±0.2 g/cm3	ASTM D792
延展率	130%	ASTMD412
抗拉強度	1 Kgf/c㎡	ASTMD412
硬度	6±2 Shore A	ASTM D2240
体积电阻	>1013Ωcm	ASTMD257
耐电压	15 KV	ASTM D149
耐溫	-40~160℃	---

超软导热硅胶 MP-45Y

13. 苏州鑫澈电子

Laird Tflex™HD80000是高压缩力导热界面材料系列的最新产品，具备6W/mk导热系数，压力与高压缩形变特性；极佳的表面润湿性，和低接触热阻；无玻璃纤维强化材料；最小化对电子板和电子器件压力等特点，满足ROHS和REACH等法规要求的环保型解决方案。

Tflex HD80000材料非常柔软，却也可以手动装配和应用，无需借助玻璃纤维和其他强化层以便保持产品卓越的热力性能。

Laird Tflex HD80000导热硅胶片

14. 深圳度邦科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

CP高导热硅胶片，具有非常好的高导热率和使用依顺性，在界面缝隙填充材料中具有很好的导热率。

3W导热硅胶片

15. 芯酷科技

导热硅胶垫片具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性，专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，是一种极佳的导热填充材料而被广泛应用于电子电器产品中。

8W导热硅胶片

16. 中碳科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

SGC-800 D102 LD石墨烯新能源导热硅胶垫片产品具有良好的吸波和电磁屏蔽效果，能有效的屏蔽或吸收干扰性电磁波，提高设备的电磁兼容性。

产品表面也具有良好导热性及表面润湿性，导出热量的同时也为了产品在安装过程中带来了很大方便。

SGC-800 D102 LD石墨烯新能源导热硅胶垫片

17. 东莞新越电子科技

导热硅胶片在电池模组上的应用

EC600导热硅胶片（6.0W) 高可压缩性，柔软兼有弹性，适合低压力应用环境，具有高导热率，高可靠性，优良的热传导率。

EC600导热硅胶片（6.0W)

18. 东莞市诺迪绝缘材料

导热硅胶片在电池模组上的应用

导热硅胶片CP600-T导热硅胶垫片是使用硅胶与导热陶瓷填料经由特殊工艺加工而成,双面自粘,低压缩力下表现出良好的导热性能和电气绝缘性能。

产品特点：导热系数：6.0W/mK；双面自粘，低压缩力应用；可加玻纤抗撕裂；高电气绝缘，高耐温性能。

属性	公制值	测试方法
组成部分	硅胶+氧化铝	-
颜色	灰白色	目视
厚度（mm）	0.5~10.0	ASTM D374
比重（g/Cm3）	3.3	ASTM D792
硬度（Shore oo）	25	ASTM D2240
延伸率（%）	＞100	ASTM D412
耐温范围（℃）	-40~220	EN344
击穿电压（Kv/mm）	＞5KV	ASTM D149
介电常数（@10Mhz）	7.0	ASTM D150
体积电阻率（Ω.cm）	10^13	ASTM D257
防火性能	V-0	UL94
导热系数（W/m.K）	6.0	ASTM D5470

导热硅胶片CP600-T

资料来源：各公司官网等

新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中，前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等，中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等，后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料，隔膜，电解液，集流体，电池包相关的结构胶，缓存，阻燃，隔热，外壳结构材料等材料。为了更好促进行业人士交流，艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台，覆盖全产业链，从主机厂，到电池包厂商，正负极材料，隔膜，铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商，欢迎申请加入。

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导热硅胶片在电池模组上的应用

作者lv, mengdie

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