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【新能源汽车动力电池胶粘剂】用胶分类及用胶点解析

  • 文章来源:YANTAI
  • 发布时间:2022-10-22
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在城市发展中,汽车尾气作为大气污染的主要污染源,产生大量二氧化碳,二氧化硫等污染物,而在日益严格的国家环保要求下,汽车行业发展向着新能源技术方向寻求突破。

现如今,新能源汽车发展方向主要是以电池作为主要能量供给的驱动方式,并且在新能源汽车中,电池组件属于整个新能源汽车的核心组件,只有确保动力电池的安全才能保证汽车的安全行驶,这便对动力电池在配套安装中胶粘剂的使用提出了更为严格的要求,以确保动力电池安全,耐用。

汽车用胶粘剂.png

当前,电动化浪潮席卷全球,动力电池需求呈“井喷式”爆发增长,胶黏剂市场规模也同步放大。近年来,随着下游行业需求的快速增长,动力电池用胶粘剂技术已被国内少数企业攻克,国产化替代趋势逐步显现。澳门葡萄·新京 化学在动力电池BMS电池管理系统及同类型新能源储能电池管理模块防护、导热及粘接固定等多元场景需求方面已经积累了一定的技术实力与应用,帮助电池应对更复杂的使用环境、高性能和可靠性要求。

一、动力电池应用胶类的主要需求点

电池系统里面需要大量的材料来实现电芯(包括圆柱形电芯、方形电芯及软包电芯)组装成模组,再由数个模组组装固定于PACK 壳体中,形成汽车动力电池包。新能源汽车用的CTP结构电池包,在设计上省却或大幅省去中间模组部件,转而使用大量胶来连接固定电芯。这些胶类的应用主要有两大需求点:第一类为结构胶,即以结构粘接为主,兼顾一定的导热作用;第二类为导热胶,即以导热粘接为主,胶粘剂应用的目的是将电 芯工作时产生的热量导出到外部的散热部件,实现热管理的部分功能作用,兼顾结构粘接要求。

动力电池用胶.png

1. 结构胶

结构胶是指应用于受力结构件胶接场合,能承受较大动负荷、静负荷并能长期使用的胶粘剂。代替螺栓、铆钉或焊接等形式用来接合金属、塑料、玻璃、木材等的 结构部件,属于长时间经受大载荷、而性能仍可信赖的胶粘剂。

结构胶需起到将电芯与pack壳体可靠连接、固定的作用,代替原来模组结构的机械连接,对于强度、柔韧性、耐老化、阻燃绝缘和导热性都提出了较高的性能要求。

动力电池包结构胶主要有聚氨酯结构胶、丙烯酸结构胶、硅胶、环氧结构胶、UV胶 和耐高温热熔胶,根据其不同的特点分别应用于不同的场景。

对于不同类型的结构胶,评价其粘接性能的具体指标有三点:接头的强度、破坏形式(内聚破坏是最理想形式,达到接头处材料最大强度)和胶的断裂伸长率(反映胶体弹性)。

汽车电池胶水.png

2. 导热胶

导热胶主要用于完成电芯与电芯之间,以及电芯与液冷管之间的热传导,胶的具体使用形式包括垫片、灌封、填充等。

导热胶主要由树脂基体(环氧树脂、有机硅和聚氨酯等)和导热填料(提高导热性,有氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁 (MgO)、氧化锌(ZnO)等)组成。电池包在CTP发展趋势下,电池厂商对导热胶需求量大且有不断降本需求,同时减少结构件的设计也对用胶产生较高强度(大于 10Mpa)的粘接固定需求,因此在粘接强度、经济成本上占优的聚氨酯导热结构胶 成为主流导热用胶选择。

由于电池电芯的最佳工作温度带较窄(20-40℃),CTP结构下导热胶在电芯之间、电芯与液冷板之间实现均衡散热,从而使得电芯温度和电芯间的温差下降1-2℃ 将极大有利于电池热管理系统。

汽车动力电池用胶1.png

二、动力电池用胶点解析

胶粘剂在动力电池上的四大作用

1.为动力电池提供防护效果;

2.实现安全可靠的轻量化设计;

3.热管理;

4.帮助电池应对更复杂的使用环境。

汽车动力电池用胶具体分类

1)电芯与电芯之间的粘接——结构粘接

基材:铝板和外包PET膜

要求:粘接定位,导热,与PET膜和铝板粘接性好

产品推荐:双组份聚氨酯结构胶,单组份有机硅胶,双组份硅胶

2)导电片与模组壳体的粘接

基材:PC片和镍片/铝片 镍片/铝片和ABS/PC

要求:粘接定位,耐温-40℃~85℃ 快速定位;

产品推荐:双组分丙烯酸结构胶、耐高温热熔胶

3)电芯灌封

要求:导热,固定电芯,减震,阻燃,增加安全性,低密度

产品推荐:双组份导热硅胶

4)圆柱形电池底部的粘接固定

应用:线束隔离板,焊点位置保护胶

要求:阻燃,低气味,对铜/铝/PVC/PP/硅胶材料无腐蚀性,尽可能快速固化

产品推荐:阻燃黄胶,UV胶,环氧保护胶

5)圆柱电池支架固定

性能要求:耐老化性能优异,柔韧性能好

产品推荐:丙烯酸结构胶

6)底板与电芯之间的导热

要求:环保,具有触变性,导热性好,室温下能快速固;

产品推荐:导热环氧结构胶,双组分丙烯酸结构胶

7)电池的螺纹锁固

要求:能满足要求的振动,机械冲击,跌落,翻转,模拟碰撞等测试。

产品推荐:厌氧螺纹锁固胶

8)铭牌粘接

基材:大部分是铝合金和表面经过处理的钢铁件。

要求:耐振动,胶层有韧性,初粘力强,胶黏剂具有一定的触变性,对基材粘接力好。

产品推荐:丙烯酸结构胶、低温固化环氧胶。

新能源汽车动力电池用胶.png

澳门葡萄·新京 化学专注于电子胶粘剂研发、生产十余载,拥有国内国际领先的技术,主要产品大多来自于自主研发的核心技术,科研成果转化为工业生产能力较强,是国内电子工业胶粘剂行业中研发品种较丰富的企业之一。

在新能源汽车领域,产品主要应用于动力电池BMS电池管理系统及同类型新能源储能电池模块防护、导热及粘接固定等多元场景需求;产品应用于电池PACK的热管理系统中,起到导热,灌封,防护的作用;产品应用于电驱,OBC(车载充电机)系统逆变器,满足对功率器件的导热,防护等需求。如果您有关于新能源汽车动力电池用胶的应用问题,澳门葡萄·新京 化学敬候您的垂询。

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