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為保持長期可靠性和效率，許多現(xiàn)代設(shè)備需要先進的材料，以轉(zhuǎn)移多余熱量，使其向周圍空氣中散發(fā)。從手機到汽車，配套5G組件的產(chǎn)品不斷增加，因而需要更多電子元件，產(chǎn)生的熱量也隨之增加。對樹脂供應(yīng)商、混料商和元件制造商來說，所面臨的電池熱管理挑戰(zhàn)前所未有。

鋰離子電池的熱管理問題

鋰離子電池(LIB)因其高能量密度、低自放電和長循環(huán)壽命而被廣泛應(yīng)用于電動汽車(EV)。為了實現(xiàn)高能量密度和行駛里程，電動汽車的電池組通常包含多個電池。由于結(jié)構(gòu)緊湊，散熱已成為一個大問題。

圖：導(dǎo)熱硅脂(HCSG)是許多先進應(yīng)用中最常見的復(fù)合熱界面材料(TIM)之一，但受限于其低導(dǎo)熱率(TC)。需要不同的表面改性劑，來改善TC添加劑的分散性和與有機硅基體的界面相容性。

電池在充放電過程中不斷產(chǎn)生大量熱量，降低電池性能和電源壽命，甚至造成變形。因此，需要一種能夠及時散熱的高效電池熱管理系統(tǒng)。通常三種主要的熱管理技術(shù)，空氣、液體和相變材料。然而，在所有現(xiàn)有研究中，熱界面材料TIM 都涂在電池一側(cè)。HCSG在長期使用中，由于流動性好，可能會發(fā)生移位與電極接觸，絕緣不良導(dǎo)致短路。為了進一步解決這些問題，因此，需要開發(fā)一種在電池系統(tǒng)中提供更好的熱管理解決方法。

氮化硼和普通氮化硼納米管

眾所周知，氮化硼(BN)具有250-300 W (m -1 K -1 )的高熱導(dǎo)率和低密度，已被廣泛研究為TIM的理想填料。然而，由于表面慣性和與聚合物基體的界面相容性差，BN不能很好地分散在基體中。此外，經(jīng)實驗表明，片狀BN由于其較大的比表面積和其他因素而表現(xiàn)出增稠效果。

目前，普通氮化硼納米管(BNNTs)，一種一維納米結(jié)構(gòu)，具備高強度、高彈性模量和高導(dǎo)熱系數(shù)（2400w/m.k）等優(yōu)良性能而在早些年引起了科學(xué)界的極大興趣。在結(jié)構(gòu)上，BNNT與碳納米管(CNT)非常相似，由六邊行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成。雖然氮化硼納米管與碳納米管都具備很高的導(dǎo)熱系數(shù)，但BNNT是電絕緣的，帶隙約為5 – 6 eV，而碳納米管是半導(dǎo)體。

研究還表明，BNNTs具有碳對應(yīng)物所沒有的幾種類似的和組成特定的特性。具體來說，BNNT表現(xiàn)出高化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性（空氣中高達800°C）、出色的導(dǎo)熱性、非常高的楊氏模量（高達 1.3 TPa）、壓電性、抑制熱中子輻射和作為無光澤織物，超疏水性等。這些特性使BNNT成為各種應(yīng)用的理想候選者。

圖：特斯拉使用金屬冷卻管蜿蜒穿過EV電池組

基于以上問題一種適用于新能源汽車冷卻液的解決方案

當今的固定式和移動式儲能解決方案在熱穩(wěn)定環(huán)境中運行效率最高。但是，風冷技術(shù)帶來了不必要的限制。通過循環(huán)設(shè)計的介電冷卻劑進行冷卻可提供更高的傳熱效率，允許將電機設(shè)計成更小尺寸并在更高溫度下使用。

冷卻液的成分一半是水，一半是乙二醇，因為氮化硼納米管是疏水性的，所以加入到電動汽車電池冷卻液中，會懸浮在glycol（乙二醇）中間，而不會懸浮于水中。添加比例占整個冷卻液重量的0.1-0.5%，可使電池達到迅速散熱的效果，延長電池使用壽命，提升新能源汽車的續(xù)航能力。

BN NanobarbTM新一代三維氮化硼納米管

大連義邦與BNNano公司達成合作，引入純度大于90%的氮化硼納米管粉末。在普通一維氮化硼結(jié)構(gòu)上進行增強，具有可以增強交聯(lián)的三維結(jié)構(gòu)。因具有高導(dǎo)熱性能（2400w/m.k），目前已用于國際某一線品牌，下一代汽車電池冷卻液的研發(fā)工作。

圖：大連義邦BN NanobarbTM氮化硼納米管與BNNTs一維結(jié)構(gòu)不同，具有特殊的三維結(jié)構(gòu)，具有增強交聯(lián)作用

大連義邦BN NanobarbTM氮化硼納米管，是一種以專利技術(shù)生產(chǎn)出的在氮化硼納米管。外表面上形成不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的特別的氮化硼納米管，從圖中我們可以看出與其他品牌的氮化硼納米管的結(jié)構(gòu)上的差別。這種結(jié)構(gòu)使其在添加到其他物料時優(yōu)化與基體材料的交聯(lián)，還使其在與其他物料混合時，與其他顆粒的接觸面最小化，從而不易產(chǎn)生結(jié)塊。

BNNano由美國資深的材料學(xué)家創(chuàng)建，是目前全球為數(shù)不多的已形成商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè)，公司采用專利技術(shù)和無催化劑方式制造的氮化硼納米管，不僅具備一般氮化硼納米管所具備的性能，在現(xiàn)有氮化硼納米管基礎(chǔ)上研發(fā)出外表面具有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的結(jié)構(gòu)，使其作為填料添加到基體材料所形成的復(fù)合材料具備了超強的機械性能（增強版的氮化硼納米管）。

氮化硼是寬帶隙材料（5.5eV）,具有優(yōu)異的物理性質(zhì)和良好的化學(xué)惰性，是制造耐高溫可靠結(jié)構(gòu)與散熱材料的理想材料之一。從而它可以解決普通氮化硼納米管 (BNNTs) 的交聯(lián)問題。替代傳統(tǒng)導(dǎo)熱硅脂TIM材料，兼具復(fù)雜環(huán)境下的良好設(shè)計性。減輕重量又達到了散熱的效果，同時具備高比強度（15.714*106N.M/Kg）、高導(dǎo)熱系數(shù)（2400w/m.k）、耐高溫（空氣中850-900℃）、高介電常數(shù)（5.9）和抗紫外線等性能。

如需獲得詳細資料，我們的團隊愿以開放和協(xié)作的方式尋求合作歡迎有意愿研發(fā)功能一體化復(fù)合材料的業(yè)界專家咨詢洽談，聯(lián)系電話：13130080576。