填充型膠粘劑的熱導率主要取決于樹脂基體、導熱填料及兩者形成的界面，而導熱填料的種類、用量、粒徑、幾何形狀，混雜填充及表面改性等因素均會對膠粘劑的導熱性能產生影響。

1)導熱填料的種類和用量

填料種類和用量均會對膠粘劑熱導率產生影響。當填料較少時，填料被基體樹脂完全包裹，絕大多數填料粒子之間未能直接接觸;此時，膠粘劑基體成為填料粒子之間的熱流障礙，抑制了填料聲子的傳遞，故不論添加何種填料都不能顯著提高膠粘劑的熱導率。

隨著填料用量的增加，填料在基體中逐漸形成穩定的導熱網絡，此時熱導率迅速增加，并且填充高熱導率填料更有利于提高膠粘劑的熱導率。然而，填料的熱導率過大也不利于體系熱導率的提高。研究表明:當填料與基體樹脂的熱導率之比超過100時，復合材料熱導率的提高并不顯著。

上一個研究實例中顯示的數據，用以說明填料的量與傳熱性能的關系。在膠粘劑中添加高導熱填料后，復合材料的熱導率隨填料用量增加而顯著提升。研究表明:當w(人造金剛石SD)=20%(相對于環氧樹脂EP質量而言)時，熱導率為0.335W(/m·K);當w(SD)=50%時，熱導率為1.07W(/m·K)，較純樹脂提高了3.5倍;當w(SD)<20%時，體系的熱導率緩慢增加;當w(SD)>20%時，體系的熱導率迅速上升。這是因為當w(SD)>20%時，顆粒之間開始相互接觸，逐漸形成導熱鏈;當w(SD)=50%時，顆粒之間大量接觸，形成導熱網絡，故熱導率顯著提高。

2)導熱填料的粒徑和幾何形狀

當填料用量相同時，納米粒子比微米粒子更有利于提高膠粘劑的熱導率。納米粒子的量子效應使晶界數目增加，從而使比熱容增大且共價鍵變成金屬鍵，導熱由分子(或晶格)振動變為自由電子傳熱，故納米粒子的熱導率相對更高;同時，納米粒子的粒徑小、數量多，致使其比表面積較大，在基體中易形成有效的導熱網絡，故有利于提高膠粘劑的熱導率。

對微米粒子而言，填料用量相同時大粒徑的導熱填料比表面積較小，不易被膠粘劑包裹，故彼此連接的概率較大(更易形成有效的導熱通路)，有利于膠粘劑熱導率的提高。

一個具體案例，研究表明:當填料用量相同時，含30nm的Al2O3體系之熱導率相對最高，含20μm的Al2O3體系之熱導率其次，而含2μm的Al2O3體系之熱導率相對最低。這是因為填料用量相同時，納米粒子的比表面積比微米粒子大，龐大的比表面積使之形成導熱網絡的概率高于微米粒子;對20、2μm的Al2O3填充體系而言，較小粒徑具有較大的比表面積，與基體接觸的相界面更多，從而更容易被基體包裹，無法形成有效的導熱網絡，故2μm的Al2O3填充體系之熱導率相對最低。

當填料用量相同時，不同幾何形狀的同種填料在基體中形成的導熱網絡概率不同，較大長徑比的導熱填料更易形成導熱網絡，從而更有利于提高基體的熱導率。上數字，研究表明:當φ(納米級銀線)=26%(相對于環氧樹脂EP膠粘劑體積而言)時達到滲流閾值，熱導率從5.66W(/m·K)增至10.76W(/m·K);當φ(納米級銀棒)=28%、φ(納米級銀塊)=38%時達到滲流閾值;長徑比越大滲流閾值越小。與銀棒和銀塊相比，長徑比大的銀線由于其取向性使樹脂體系內形成導熱網鏈的概率增加，填料較少時即可達到較高的熱導率。

3)導熱填料的混雜填充

與單一粒徑的填料填充體系相比，不同粒徑大小、同種填料的混雜填充更有利于提高膠粘劑的熱導率。同種填料不同形態的混雜填充比單一球形填料填充更易獲得高熱導率的膠粘劑。不同種類的填料在適當配比時，混雜填充亦優于單一種類填料填充。這歸因于上述混雜填充均較易形成緊密堆積結構，而且混雜填充時高長徑比粒子易在球形顆粒間起到架橋作用，從而減小了接觸熱阻，進而使體系具有相對更高的熱導率。研究表明:當w(AlN)=80%(相對于硅橡膠質量而言)、粒徑分別為15、5μm時，體系的熱導率分別為1.83、1.54W(/m·K);在保證AlN總用量不變、兩種粒徑的顆

粒質量比為1∶1時，體系的熱導率為1.85W(/m·K)。大小粒徑摻雜比單一粒徑的熱導率高，這是因為大小粒徑摻雜時，小粒徑的顆粒更易填充至大粒徑顆粒的空隙中(致密度增大)，使顆粒之間的接觸更加緊密，填料在基體內部的排列密度提高(減小了接觸熱阻)，進而增加了體系的熱導率。

4)導熱填料的表面改性

無機粒子和樹脂基體界面間存在極性差異，致使兩者相容性較差，故填料在樹脂基體中易聚集成團(不易分散)。另外，無機粒子較大的表面張力使其表面較難被樹脂基體所潤濕，相界面間存在空隙及缺陷，從而增大了界面熱阻。因此，對無機填料粒子表面進行修飾，可改善其分散性、減少界面缺陷、增強界面粘接強度、抑制聲子在界面處的散射和增大聲子的傳播自由程，從而有利于提高體系的熱導率。

案例對比分析了勻速行駛、持續加速和NEDC3種工況，電池單體間隙填充導熱膠的電池包的溫升與溫差明顯小于間隙為空氣的電池包。由此可見導熱膠對降低電池包溫升與均衡電池包溫度場方面有明顯作用。

進行電池包熱設計時，在電池包結構無法做出改變的情況下，可通過在電池單體之間填充導熱膠的方式來降低電池包的溫升與溫差。在可變更電池包結構的情況下，通過改變電池包結構和在電池單體間填充導熱膠來使電池包處在合適的工作環境下。電動車在加速行駛時由于加速時間較短，即電池包在進行短時間的大電流放電時，電池的溫升與溫差上升較小。而高速勻速行駛時由于熱的積累與長時間恒流放電，電池包的溫升與溫差上升明顯。