摘要：
電池充放電過程中產(chǎn)生的熱量的有效管理是高能量密度鋰離子電池組的核心因素之一。熱界面材料（TIM）是用來連接電池或電池模組和散熱片的材料，主要用于填補兩種材料接合或接觸時產(chǎn)生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，提高器件散熱性能。電池制造商經(jīng)常用的TIM材料有就地成型的液態(tài)可分散的導(dǎo)熱填縫材料和已預(yù)固化的導(dǎo)熱墊片（也稱填縫片），兩種材料各有其優(yōu)缺點。本研究的目的是比較聯(lián)騰達(dá)導(dǎo)熱填縫材料和導(dǎo)熱率相當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱墊片的熱阻。本次和今后的應(yīng)用研究數(shù)據(jù)會使設(shè)計者開發(fā)出更高效和成本合理的電池組。

介紹：
在運輸領(lǐng)域中，電動汽車(EVs)是今后發(fā)展的主要方向之一。 為使電動汽車在市場上贏得更多的份額，目前的主要趨勢是擴大電動汽車的行使里程和增強性能，使之與目前內(nèi)燃機汽車性能類似。這就迫使電池組工程師必須增加電池能量密度。增加能量密度意味著在更小的空間中會產(chǎn)生更多的熱量，因此熱管理就成為電池組性能和設(shè)計的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

圖1顯示了電池組吸收或釋放熱量的三種方式，即輻射、對流和傳導(dǎo)。在電池組和冷卻板之間的傳導(dǎo)是在EV電池組最廣泛使用的方法。傳導(dǎo)傳熱的限制因素是電池模組和散熱片等部件之間的界面。如圖2所示，雖然這些部件的表面肉眼看上去非常光滑平整，但實際上在微觀尺度上是粗糙的。

實驗：
為了對比導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱填縫膠的界面熱阻的差異，我們選取了聯(lián)騰達(dá)LC300 導(dǎo)熱硅膠片跟LCF300 雙組份導(dǎo)熱凝膠（填縫膠），進(jìn)行此次探究實驗。
(1) 首先依照ISO 22007-2 測試標(biāo)準(zhǔn)，我們用瑞典Hot Disk TPS2500S 熱傳導(dǎo)系數(shù)分析儀，對兩款產(chǎn)品的熱導(dǎo)率進(jìn)行測試。

從表1測試結(jié)果看，兩者的熱導(dǎo)率是非常接近的，有利于我們后續(xù)的研究，排除了熱導(dǎo)率不同對界面熱阻θi 的影響。
(2) 依照ASTM D5470 測試標(biāo)準(zhǔn)，使用湘潭湘儀導(dǎo)熱系數(shù)儀DRL- Ⅲ（以下簡稱湘潭導(dǎo)熱儀）進(jìn)行這次的熱阻測試對比。因為銅對金屬-TIM-金屬測量具有非常小的熱阻貢獻(xiàn)，銅盤的熱阻（圖5）可以在此次測試分析中忽略不計。

在分析測試前，導(dǎo)熱硅膠片樣品的制備是直徑30mm的圓形樣品，厚度分別選取0.5mm，1mm，2mm，3mm四個厚度（圖6）。導(dǎo)熱填縫膠采用手動點膠的方式點到儀器銅盤上，通過改變壓力分別制備0.5mm，1mm，2mm，3mm 四個厚度，通過儀器加熱固化后直接測試，最大程度模擬了實際使用情況，減少了測試誤差。

測試結(jié)果和討論：
在設(shè)定35N 相同壓力下（50Kpa），使用湘潭湘儀導(dǎo)熱儀DRL- Ⅲ（圖7）熱阻測試對比，對厚度0.5mm，1mm，2mm，3mm 的導(dǎo)熱硅膠片跟導(dǎo)熱填縫膠進(jìn)行測試，2 組共8 次，得出以下(表2)數(shù)據(jù)。

首先比較一下兩種材料的熱導(dǎo)率,湘潭湘儀導(dǎo)熱系數(shù)儀DRL- Ⅲ跟Hot disk 值的差異，從數(shù)據(jù)上看LC300 熱導(dǎo)率厚度越小差異越大，LCF300 則熱導(dǎo)率接近。再從不同厚度進(jìn)行對比，LC300 厚度越小，導(dǎo)熱測試值越低，熱阻也越低；LCF300 熱導(dǎo)率則不受厚度的影響，熱阻同樣是厚度越小，熱阻越低。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出以下圖表：

根據(jù)圖8 圖9，得出如下圖表：

結(jié)論：