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新能源电池组件散热与防腐:石墨烯导电漆的一体化解决方案
Case Study

新能源电池组件散热与防腐:石墨烯导电漆的一体化解决方案

本洲涂料·工程案例
阅读时间:约 5 分钟
行业:工程案例

一、动力电池的两个隐患:静电和散热

宁德时代、比亚迪、中创新航等大型动力电池制造商的电池组件(电芯模组、电池包外壳、BMS控制板安装面),在制造和使用过程中面临两个同时存在的技术挑战:

静电积累:锂离子电池在充放电过程中,电流流动产生电荷积累,电池包外壳和组件表面的静电若不能及时导走,在达到放电阈值时产生静电火花,可燃电解液蒸气在电池包密封空间内极易被引燃,是电池热失控的潜在诱因之一。

散热困难:高能量密度动力电池在快充和大功率放电时产生大量热量,电池包内部温度分布不均会引发局部过热,加速电池老化甚至触发热失控。传统绝缘涂层(环氧、聚氨酯)是热绝缘体,不仅不助于散热,还阻碍电池包从结构件向外散热的通路。

石墨烯导电漆以石墨烯三维导电网络同时实现导电(防静电)和导热(辅助散热),在电池组件防护涂层中用一款涂料解决两个问题,是传统涂料体系无法实现的一体化功能优势。

二、石墨烯导电网络:导电与导热的统一物理基础

石墨烯(单层碳原子二维材料)是目前已知导电性和导热性最优异的材料之一:室温电子迁移率约200000cm²/Vs(硅的140倍),面内热导率约5000W/mK(铜的12倍)。

在漆膜中,石墨烯薄片通过π-π堆叠和搭接形成三维连续导电通路。这一三维网络同时承担两种物理传输功能:电子(载流子)沿导电通路定向移动,实现电流传导和静电导走;声子(热载体)沿石墨烯碳碳键网络传导,实现热量快速扩散传递。

导电和导热共享同一石墨烯网络基础,不须分别添加导电填料和导热填料,是石墨烯涂料在功能密度上优于传统导电涂料(通常仅含导电颗粒,无导热功能)的材料科学优势。

三、防腐抗老化:电池包长期运营的结构保护

动力电池包在整车使用周期(通常8~10年)内,须在各种气候条件下保持结构完整性——冬季低温(东北地区-40℃)、夏季高温(西部地区70℃)、潮湿盐雾(沿海地区)、酸雨侵蚀(华中华南地区)。

本品耐酸碱、耐盐雾、耐湿热的防腐抗老化性能,配合耐水30天不起泡不脱落的长效稳定验证,确保电池包外壳导电防腐涂层在8~10年整车使用周期内保持功能完整,导电性能和防腐性能均不因环境老化而衰退。

四、不挥发物≥60%:电池组件密闭空间施工的VOC优势

动力电池包的涂装通常在装配流水线上进行,工作空间相对密闭,VOC排放须严格控制。不挥发物≥60%意味着溶剂含量较低,施工时VOC挥发量远低于低固含涂料,符合新能源汽车制造工厂对施工材料VOC排放的环保管控要求。

高固含同时保证涂层功能密度:单位膜厚中的石墨烯含量更高,导电网络更连续致密,导电性能和屏蔽效能更稳定,是高固含配方在导电功能涂料中的专属技术价值。

五、主要性能与施工信息

石墨烯三维导电网络体系,底漆+中间漆+面漆完整配套,不挥发物≥60%,弯曲≤2mm,划格≤1级,耐冲击≥50cm,耐水30天不起泡不脱落,电磁屏蔽效能≥20dB,表面电阻率低导电均匀,导热性能优良,耐酸碱耐盐雾耐湿热,适用金属和混凝土双基材,刷涂喷涂滚涂均可。

六、新能源电池组件防护配套方案

动力电池包外壳导电防腐一体化体系:石墨烯导电底漆一道(封闭基材建立导电防腐基础,导电网络与基材的可靠附着层)→石墨烯导电中间漆一道(加强导电网络连续性和屏蔽深度)→石墨烯导电面漆一道(致密导电防腐外层,低表面电阻率)。全程三层石墨烯导电体系,导电通路从底漆到面漆连续完整,与电池包接地系统有效连接,防静电功能完整实现。欢迎联系我们获取专属方案与报价,以实际出厂技术规格为准。为动力电池包外壳、BMS安装面及新能源设备组件防护涂装提供石墨烯导电漆,导电导热防腐三位一体,不挥发物≥60%低VOC,8~10年整车使用周期防护保障。


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王敏
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王敏
应用工程师 / 施工工艺与质量负责人
施工工艺窗口重涂间隔与膜厚控制疑难缺陷分析项目现场管理

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