聚酰亚胺（PI）/氮化硼（BN）复合薄膜提升锂电池绝缘散热效果 | SPA-SPK30替代蓝膜

 

      锂离子电池组在运行中面临显著的热管理挑战：充放电过程中产生的热量若无法及时均匀散逸，将导致电池组内部温差扩大（通常超过5℃），加速局部老化并可能引发热失控风险。尤其在高温或高倍率工况下，传统风冷、液冷等外部散热方式难以有效解决电池单体间的温度梯度问题。

 

        聚酰亚胺（PI）/氮化硼（BN）纳米复合薄膜为解决这一难题提供了创新方案。聚酰亚胺本身具有优异的绝缘性和耐高温性，但导热系数较低（约0.2 W/(m·K)）。通过引入氮化硼纳米片（BNNS）作为导热填料，可显著提升材料的热导率。例如，采用聚多巴胺改性BNNS与聚酰亚胺复合，其导热系数可达0.64 W/(m·K)，同时保持高绝缘性（击穿电场强度＞200 MV/m）。

 

      该复合薄膜的均热机制体现在两方面：1.导热网络优化：BNNS在聚酰亚胺基体中形成三维导热路径，当填料含量超过15wt%时，导热网络逐步完善，热传导效率显著提升；2.界面热阻降低：聚多巴胺改性后的BNNS与聚酰亚胺基体结合更紧密，减少界面热阻，进一步改善热量传递效率。广东晟鹏科技有限公司的SPA-SPK30复合材料为电池均热问题提供了更高效的解决方案。

 

     该材料通过独特的各向异性导热设计：水平热导率高达20 W/(m·K)，可快速沿电池模块平面方向扩散热量，减少横向温差；垂直热导率控制在1 W/(m·K)，避免热量在层叠方向过度积聚，优化三维热流分布。实验数据表明，在液冷与风冷混合系统中集成SPA-SPK30后，电池组最大温差可降至2.5℃以内，较传统方案温差缩减50%。

 

     此外，其耐穿刺性（≥300 N/mm²）和阻燃等级（UL94 V-0）可适配高安全要求的动力电池场景。实际应用效果显示SPA-SPK30可构建多层级热管理架构：SPA-SPK30作为电芯间绝缘导热层，解决局部热点问题。

 

SPA-SPK30用于模组间大面均热，平衡系统级温度场。例如，某储能电池项目中，该方案将温差从初始的8.2℃压缩至2.1℃，循环寿命提升至6000次以上（容量衰减＜10%）。同时，SPA-SPK30的轻量化特性（密度1.8 g/cm³）较传统铝制散热件减重40%，进一步优化了电池系统能效。

 

    通过材料创新（如PI/BN复合薄膜），锂电池组均热问题得以系统性解决，为高能量密度电池的安全应用提供了可靠路径。