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缓冲/隔热/阻燃/密封泡棉在动力锂电池中的应用

材荟智造

2022-06-15

导读：泡棉在动力电池包中可以提供绝佳的隔热、缓冲、阻燃、密封、支撑，减震等功能。

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泡棉在动力电池包中可以提供绝佳的隔热、缓冲、阻燃、密封、支撑，减震等功能，因此泡棉可在电池包的不同区域位置中使用。

在电池电芯间，在电芯发生热胀冷缩时，泡棉能够起隔热缓冲作用; 电芯发生热失控时，泡棉能够阻止热量的传递，具有阻燃性能；在电池包中，位于液冷板下方或挨着上下箱盖，泡棉可起到支撑，减震作用；还可以用做电池密封圈。

泡棉的种类有很多，包括PU、EVA、PE、CR、ECR、硅胶泡棉等。在电池系统实际的应用过程中，适用于电芯间的泡棉一般是PE, PU等材料；在电池包箱中起支撑，减震等作用的泡棉一般是EVA、PE、ECR、EVA+CR、硅胶泡棉等材料。用作电池密封圈的泡棉一般是硅胶泡棉等材料。

泡棉在动力电池电芯间的应用

电芯是电动汽车的能量来源，电芯的安全问题直接影响着整车的安全，电芯在工作时，会产生一定的热量，在不同的温度下会发生一定的热胀冷缩作用，电芯发生一定的鼓胀，电芯间长期接触式摩擦，可能会导致电芯破损造成电池失效乃至失控。

新能源动力电池对于电芯间泡棉产品的性能要求有以下几点：

1、低硬度高回弹，能够吸收由于热胀冷缩引起的应力而起到缓冲作用;

2、低导热系数，发生热失控时，能隔热，抑制热扩散，延缓事故发生;

3、阻燃性能，在电芯发生起火的时候，阻燃效果能够延缓火势蔓延;

4、优异的回弹性能，可供压缩的比例较宽，作为定位;

5、厚度小，占用空间少，寿命长。

泡棉在电池包箱支撑中的应用

热管理在动力电池中起着举足轻重的作用，直接关系着电池包和整车的安全问题，电池包内部的冷却系统已经从传统的风冷转换为液冷装置，电池组与液冷板之间通过导热硅胶来传导热量，但由于导热硅胶弹性差，长期使用后具有厚度损失，导致液冷板与电池组接触不充分，影响导热效果。

解决方案可在液冷板下方设置弹簧或泡棉作为支撑材料，来保证液冷板、导热硅胶、模组三者之间的良好接触。

电池包箱支撑泡棉的性能要求有以下几点：

1、支撑稳定、减震效果好;

2、优异的耐温耐久性;

3、压缩永久变形及应力松弛损失小;

4、具有优异的阻燃性能，保证燃烧的安全性。

泡棉在动力电池密封圈中的应用

电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，为保护电池包内部元器件不受灰尘、雨水等侵蚀，电池包的壳体密封必须达到一定的防尘防水等级。目前行业内对电池包在防尘和防水方面要求防护等级一般达到 IP67 或 IP68。市场上电池包的壳体密封材料主要有三大类：橡胶密封圈、密封胶和泡棉，其中泡棉材质一般使用硅胶泡棉。

硅胶泡棉材料具有出色的抗压缩永久变形性，抗蠕变性能够抵抗长期使用后因压缩应力和温度变化造成的材料塌陷，通过持续密封和减震来延长电池的使用时间。