眾所周知,動力鋰離子電池性質深受溫度因素的影響,放電效率隨溫度的變化而變化,溫度過高或過低都會對電池的安全系數產生極大的影響,因此對動力電池進行熱管理必不可缺。近年來,因鋰離子電池“熱失控”、液體泄漏等原因而引發電動汽車起火和爆炸事故屢見報端。怎樣才能做好鋰電發熱管理、如何保障電池充放電的安全性,成為愈發急切的研究熱點和解決難點。
由于在pack環節可以起到導熱散熱、均衡溫度、阻燃防爆、絕緣防水等作用,有機硅在助力電池安全上有較為明顯效果,因而受到了越來越多動力電池企業的關注,同時也為有機硅制造企業提供新的市場空間。
“公司在傳統汽車灌封膠領域深耕多年,在有機硅材料研發、檢測、制造和應用方面擁有深厚的底蘊和經驗,可以將這項技術成功的應用在鋰電池領域提升動力電池的安全性。” 杭州之江有機硅化工有限公司(下稱杭州之江)副總經理陶小樂對高工鋰電網表示,杭州之江擁有一批高素質的國內外中青年專家教授組成的科研隊伍,具有領先的產品研發,創新和市場服務能力,公司擁有十八條從德國、意大利和美國引進的全球最先進的自動化生產線,得益于公司強大的研發實力和亞洲領先的制造能力,公司生產的一系列有機硅產品在鋰電池領域得到了越來越廣泛的應用。
杭州之江成立于1996年,是一家專門從事化工新材料研發和生產的股份制高新技術企業,是國家經貿委首批認定的三家硅酮結構膠生產企業之一,國家級高新技術企業,博士后科研工作站,多次在行業內獲得“用戶首選品牌”、“市場最佳表現”等榮譽。
據了解,杭州之江公司現擁有八大系列60多個品種的產品,公司生產的"金鼠"系列產品廣泛應用于建筑、汽車、機械、電子、電器、太陽能光伏等行業,不僅在國內贏得了良好口碑,而且遠銷歐洲、北美、南美、東南亞、中東等地區,多個產品獲得省、部級科技大獎,并多次列入國家火炬計劃,技術創新計劃。
有機硅膠是一種含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,具有耐高低溫、電氣絕緣、耐腐蝕、抗氧化性、生理惰性等性能優點。有機硅膠企業根據這些特性、動力電池市場不同的類型以及客戶的需求,開發出形態各異的產品。目前市場上多見的產品類型有:有機硅灌封膠/填縫劑、發泡硅膠、導熱墊片、丙烯酸酯結構膠、環氧結構膠。
目前有機硅膠在鋰電中的應用主要在動力電池上,主要以方形鋁殼和軟包動力電池為主。隨著動力電池企業在有機硅應用方面探索的逐步深入,有機硅材料的優勢越來越明顯。
鋰電池的正常工作溫度在-20℃—60℃,溫度太高或太低都容易引發問題。使用有機硅膠后,根據PACK工藝的不同,有機硅膠灌注、排列在電池包周圍的縫隙,為電池包加上一層屏障,即便處于過熱或過冷的環境,電池包依然可以穩定工作。
同時當電池包中的某一個單體電芯發生極限失效爆炸時,有機硅灌封膠能夠隔絕氧氣起到防護作用,保護電池包的其他電芯不受影響,不引起整個電池包爆炸燃燒。
除了具有絕緣性避免電池短路防止電涌和電池起火之外,有機硅膠憎水的特性也進一步提升了動力電池包的防水等級。
值得注意的是,盡管有機硅膠在動力電池上具備諸多優勢,但其應用之后增加電池包重量,影響電池能量密度的不足之處也很明顯。
對此,陶小樂認為,加強研發力度研發性能更優、效果更好的有機硅系列產品是有機硅企業今后的重點工作。盡管目前有機硅膠在動力電池領域的應用還未完全成熟,此項業務在企業總體業務占比中也不大,但有機硅在動力電池領域的市場前景廣闊。屆時,有技術、有規模的有機硅企業會在該領域獲取更多先機。
“到2020年,公司將動力電池用有機硅業務占比在公司總體業務中得到大幅度的提升,實現一個億的銷售額。”陶小樂向高工鋰電網介紹,杭州之江將于電池企業在有機硅應用于鋰電池方面展開深度合作,為電池企業提供一整套動力電池安全解決方案,成為動力電池行業有機硅膠的優秀供應商。
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