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用于电池热管理的聚碳酸酯:您需要了解的 5 大要素

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快充电池构成了电动汽车和我们许多日常设备的核心。快速充电或放电会使电池温度急剧上升,这可能有损于电池的寿命、安全性和效率。借助模克隆® 和 拜本兰® 聚碳酸酯,我们可以提供通用的电池封装解决方案,以帮助安全地管理这些热状况。

“我们已经横跨多种电池冷却系统测试了各种 模克隆®、拜本兰® 和 模克本兰® 聚碳酸酯,并且与其他商用聚碳酸酯材料相比,取得了出色的结果。”

Rudy Gorny

科思创产品技术部门

电动汽车和储能系统等为何需要电池热管理?

从电动汽车 (EV) 和公共汽车,到电动自行车乃至飞机,储能系统 (ESS) 将在未来的出行中发挥至关重要的作用。随着可再生能源发电份额的增长,对电池存储的需求也随之提高,以补偿其发电功率的波动性。 

我们需要的高速充电和放电(尤其是在汽车中)会引发电池中的化学反应,从而使温度提高到危险的水平。电池冷却系统的设计可将最高工作温度维持在 40°C 或更低的水平,并且长期使用不应超过 60°C。在 150°C 或更高的温度下,电池故障可能变成自供电循环(即所谓的热失控),使车内乘客面临严重危险。正因如此,电池热管理和冷却系统对于确保高安全标准至关重要。

此外,在天气严寒时,当外部温度急剧下降至冰点以下,电池还需要足够保温的封装,以确保其正常工作。 

电池如何保持低温?

通过强制冷却电池或减缓充电过程可以抵消热量的产生。然而,慢速充电在客户的旅途中并不可取,因此通常需要减少热量。这可以通过液体冷却剂主动冷却或被动风冷实现(虽然风冷通常不适用于快速充电电池)。 

相比之下,水/乙二醇混合物等液体或介电液体则可以理想地完成冷却工作,从而在整个电池表面周围实现均匀的温度。  水性冷却剂必须与电子组件隔离,以免造成电池短路。  在某些系统中,介电液体通过直接接触来冷却电池单元。

对电动汽车需求的增长有望造就更高效的电池热管理系统。与上海同济大学的合作为我们的客户带来了知识和专业知识,从而确保了我们在价值链中的稳固地位。

童强

科思创亚太区动力电池市场开发经理

相变材料 (PCM) 可以发挥什么作用?

相变材料 (PCM) 提供了一种混合的电池热管理方法。这些材料旨在根据应用中特定的熔点来吸收热量和能量。与传统的液体冷却相比,其占用的空间更少,这使其非常适合电动摩托车等应用。

哪种科思创聚碳酸酯适合何种冷却方式? 

无论制造商选择何种电池热管理系统,我们都会为电池封装提供一系列可靠、安全的聚碳酸酯基材料。这些树脂在广泛的温度范围内具有出色的尺寸稳定性和耐用性。 

对于风冷系统,我们提供 拜本兰® FR3040 EV,一种阻燃聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 的混合物。它被用作电池支座,支持电池单元的快速紫外线固化粘附,以实现一致的电池间距,从而形成均匀的气流。 

模克隆® TC110 Fr是一种导热、耐电、阻燃的材料,非常适合用作风冷系统的散热器、电池支座和框架。

对于液体冷却,拜本兰® FR 4065 EV 是电池外壳的绝佳解决方案,经测试证明,其在浸入水/乙二醇冷却液后,它仍能保持原始冲击强度的 90% 以上。这高于其他竞争对手的聚碳酸酯共混物,并且可与其他热塑性塑料(如聚酰胺 66)相媲美。

随着制造商选择相变材料路径进行冷却,模克隆®、拜本兰® 和模克本兰® 牌号的耐化学性已针对商用材料进行了测试,其一致性因电池温度而异。 

制造商如何从我们的电池热管理系统专业知识中受益?

我们长期与上海同济大学和多伦多大学合作,为低温和安全的电池封装开发创新的材料解决方案。我们在电池热管理系统方面的工程专业知识、数据和模拟工具,以及现场服务人员网络将令客户受益匪浅。我们帮助制造商充分利用我们材料的固有特性。

通过与您合作以了解您的设计目标,并推荐和测试理想的材料组合,我们可以帮助您实现储能和电池驱动的应用。

“制造商必须克服过热点和热失控等电池安全问题,才能实现当今和未来的电气设计概念。我们致力于与客户合作,使用适合不同冷却解决方案的先进树脂,并结合我们的工程工具和专业知识,以实现其设计抱负。”

Terry Davis

科思创电池应用开发全球技术负责人

  • 空气、液体或相变材料 为所有电池热管理系统冷却方法量身定做的种类的广泛聚碳酸酯产品
  • 耐热 所有产品均经过宽泛温度下的全面耐久性测试
  • 尺寸稳定 材料可在各种条件下保持其形状和尺寸
  • 深入的电池热管理系统专业知识 广泛温度范围下的工程电池封装材料经验
  • 强大的合作伙伴关系 我们的专业知识和材料特性有助于成就您的电池应用

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