電動汽車的核心壽命是電池的壽命,所以如何提高電池容量和壽命變得尤為重要。
電池在工作時候會產(chǎn)生大量的熱量,如果不及時排出熱量,那么電池一定會被燙壞。所以普遍做法就是,在電池外邊加金屬去散熱,但是金屬很笨重,而且加工難度大,對環(huán)境污染厲害。如果用改性塑料制作電池板,則可減輕電池動力系統(tǒng)重量。同時,改性導(dǎo)熱塑料還具有加工性能優(yōu)異、易成型、耐酸堿腐蝕等特點,作為汽車材料界的寵兒,改性塑料需滿足汽車材料“強度、剛度、硬度”的要求,還需具有良好的導(dǎo)熱性能和阻燃性能,才能保障汽車的可靠性,從而實現(xiàn)“以塑代鋼”。
金屬填料的導(dǎo)熱主要是靠電子運動進行導(dǎo)熱,電子運動的過程伴隨著熱量的傳遞。非金屬填料導(dǎo)熱主要依靠聲子導(dǎo)熱,其熱能擴散速率主要取決于鄰近原子或結(jié)合基團的振動。包括金屬氧化物、金屬氮化物以及碳化物??梢詰?yīng)用于導(dǎo)熱塑料的基材有:PP、PC、PA、PPs、PEEK、LCP等。典型的熱傳導(dǎo)系數(shù)在1—20W/m-k,這一數(shù)值大約是傳統(tǒng)塑料的5-100倍。PP在未經(jīng)改性之前,傳導(dǎo)系數(shù)通常在0.2W/m-k。
導(dǎo)熱塑料因其具有較高的耐屈撓性和拉伸剛度,可主要用于代替一些對制件尺寸有嚴(yán)格要求的電子組件、光學(xué)組件、機械組件和醫(yī)用組件的金屬或陶瓷制件。把塑料成型的簡易性與優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性相結(jié)合,可以通過注射成型實現(xiàn)某些金屬或陶瓷一樣的熱傳遞能力。同時,這一新型材料可以為設(shè)計師提供更多的設(shè)計度,而且制件的重量只有鋁制品的一半。利用導(dǎo)熱塑料加工可縮短成型周期百分之二十至五十。
導(dǎo)熱塑料與鋁材等金屬材質(zhì)相比,其優(yōu)點在于:
1、綠色環(huán)保:符合RoHs認(rèn)證,相對金屬更低的浪費
2、可靠:電絕緣性,防止電擊;低產(chǎn)品認(rèn)證成本
3、設(shè)計方便:重量較金屬輕視百分之四十,設(shè)計靈活度高,表面較金屬可更美觀,優(yōu)異的體積和快速的生產(chǎn)周期
4、阻燃級:阻燃通??蛇_(dá)UL94-V0級
5、機械性能:低CTE提高尺寸穩(wěn)定性,降低尺寸收縮率
6、應(yīng)用領(lǐng)域:LED散熱器、變壓器線骨圈、汽車照明零部件等電子領(lǐng)域
近年導(dǎo)熱塑料研究、應(yīng)用技術(shù)的重要進展之一,是將它即保留原有的絕緣性、耐熱性、又新賦予其高導(dǎo)熱性的功能。國外對導(dǎo)熱高分子材料的研究大約起源于20世紀(jì)80年代,20世紀(jì)90年代以來,世界上建立導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料熱導(dǎo)系數(shù)推測的數(shù)學(xué)模型研究工作,取得一定進展,從而推動了導(dǎo)熱性高分子材料制造技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展。
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