Stephen J.Neuman：應用于防火和防撞性能的電池模塊封裝技術
5月24日，CIBF2018 第十三屆中國國際電池技術交流會展覽會在深圳會展中心開幕。美國Hb富勒公司高級業務經理Stephen J.Neuman在技術交流會上發表主題演講。以下是演講正文：
第一次來到CIBF會議，這是一個非常大的展會，收獲頗豐。在100年，我們看到汽車有很多的變化，技術上有很多的變遷，特別是對于ICE，到現在的電池驅動的汽車，我們可以知道，在這個變化過程當中，有很多的技術，包括電池模塊的封裝技術。
今天主要是講封裝技術應用于防火和防撞性能的電池模塊。也許大家不太了解Hb富勒，我們是歲月比較久的公司，129年，在全球都有布局，總部在美國，我們在不同的市場都有地理布局，也有很多的客戶。
鋰電池在電動汽車上，大部分的人都非常關注這個問題。比如說我們有電池模塊，有電池組，現在它有更多的能量密度，還有它的征程，還有更多的充電循環，更多可使用的能量，更高的性能在不同的溫度范圍。同時，它有著非常好的能量和重量比，注重更好的性能特點。同時，它還有低重心。
當然，說到鋰電池，我們基本上有這三種，比方說方形、軟包和圓形，我們都有安全方面的隱憂，鋰電池是非常易燃的，電解也非常易燃，我們中間還會有一些電解質的分解，這個密封電池會有強大的火災或者是爆炸，另外就是熱失控。在熱模組當中有很多熱的升高。所以，這樣就是電動車輛對碰撞性能以及第一急救者安全提出了新的挑戰。我們看一下安全性的策略，我們剛才也已經說到了熱管理，設計了相關的冷卻系統，還有電池管理的系統，可能還會有傳感方面的設計。對于電池的設計也有更好的改造，比如說電解液的，可能會用硅酮或環氧樹脂等等，所有這些設計策略都非常重要。
如果要封裝一個電池模組，我們會有一些目標，這個目標就是要提高抗擊性以及一些損壞。另外，如果真的是有電池短路的情況發生，我們希望從最初的爆炸當中能夠有一些能量以吸收防止對模塊和剩余電池造成額外的物理損失。第三個目標，我們可以防止附加電池在熱失控的級聯效應中點燃。最后，我們需要非常低的密度，它的重量非常輕。
我們看一下密封材料具有哪些優點，首先就是在使用的過程當中，我們希望它的黏性是非常低的，所以它可以自由流動，在不同的電池當中可以自由流動，自由的去填充。另外，我們還希望它低熱放熱的情況，我們還希望它抗沖擊，還希望是電或熱的絕緣體，有些時候是取決于模組的設計，我們有不同的針對客戶的設計。另外，我們還希望密封材料可以是阻燃劑，還有就是輕質，質量非常輕，希望使用的時間比較長。最后一點就是希望它在老化方面不要那么快，在熱循環和耐壞方面更好。
泡沫型的封裝材料，大概減少了85%的重量，密度也很低，是要比熱的質量還要小。另外，它更加輕便，更加抗擠壓。另外，它在抗擊和振動性能增強方面也是表現的更加好。如果是有一些振動負載，它可以很好的在這些方面有非常好的表現。最后一點，使用方法非常好。
對于最終的客戶而言有非常好的受益情況，這個電池可以防火，對于乘車的人是安全的，對于消防員救火的時候，對于急救者是安全的，可以進一步的組織對模組的破壞，當然相關的維護費用比較低，可以組織熱失控。
我們所用的技術就是開放倒灌自由上升的情況，一般閉膜或是可以抑制的，根據客戶的需求可以應用不同的封裝技術。泡沫填充，如果填充滿了之后整個模組會是什么樣的情況，其實所有的模組都會填充到頂部，有些時候會留10%，或者是填充90%的空間。這個有趣的實驗就是泡沫針穿實驗，我們自己做了這種檢測，很多客戶會問到底情況是什么樣的呢？我們用五個這樣的電池做針穿實驗，可以非常好的看到這個技術是如何表現的?？梢钥匆幌掠信菽驔]有泡沫的對比實驗，同時還可以看到這個泡沫所發揮的作用。就好象是有一個防火墻一樣，非常有用的防止火的蔓延，防止從電池蔓延到車其他的部分。有一個黑色的層把它隔斷了，其實這個火的溫度還是很高的，非常有效的可以阻斷火源。做針穿實驗之后，真的是覺得鋰電池的威力巨大，雖然只是一個小小的電池，但確實帶來很多安全方面的隱憂。我們的檢測沒有泡沫，在中間做了一個實驗第一個電池是600c，電池變得越來越熱，最后變成了1000c，每一個電池所釋放的能量和火也是越來越大，有熱失控的狀態，最后熱量是超過1000攝氏度。這是有泡沫材料之后的針穿實驗可以看到檢測的結果，我們可以看到中間的情況，最開始是300c，然后有相鄰的兩個電池，最終就是相鄰的電池也沒有著火，我們可以看到，我們真的是可以控制火勢，可以把熱失控控制好。
我們可以看到這個材料可能是以不同的形式去呈現的，但它確實對于電池沒有任何的傷害。如果我們把整個電池進行編碼，我們可以看到著火的電池和沒有著火的電池溫度上升的情況。我們的模組一共有5個電池，大家可以看一下，隨著時間的推移，溫度是怎么去改變的。著火的電池最開始是近600c，后來越來越熱，后面的溫度就有所下降了。
最后我想說的是，我們Hb富勒的產品確實是非常好的選擇，可以幫助你們解決一些實實在在的問題，我們當然還可以解決一些客戶所需要的需求，我們希望在過去的時間當中更好的在電池模塊方面，比方說包封、罐封方面幫助客戶解決這些挑戰。另外還有動力、傳動性，顛動，連接等等。另外在充電方面，我們在充電方面也有其他技術突破，我們也希望能夠迎接挑戰，用我們自己的技術去幫助大家解決一些實際的問題。謝謝大家！
提問：非常好，但是這個電池在泡沫當中，在循環當中，如果進行設計模組？包括負載。
Stephen J.Neuman：作為負載來說我們有清晰的指引，也就是說讓它能夠有降溫，我們還有一些降溫的戰略，有關于電芯?？匆幌挛覀兊牟呗?，可以考慮到額外的重量，如果在設計過程中有泡沫的材料，其實可以降低很多的風險。
主持人：非常感謝你的演講，你這些材料算是什么呢？是聚氨酯還是什么東西能夠控制重量？
Stephen J.Neuman：對，是聚氨酯，我們也可以控制密度。我們可以改變泡沫密度的情況，我們可以看一下模組的情況，如果模組填充太多密度會變小。在工藝改進進行輕量化的設計。
提問：在最小的密度下，這個視頻有沒有展示，有沒有具體的數據。
Stephen J.Neuman：我們是1.15的密度，是聚氨酯做的。
（根據速記整理，未經嘉賓審閱）
相關閱讀：
驗證碼：
