目前,汽車的使用量越來越大,。新能源電動(dòng)汽車,,是解決能源、環(huán)境,、城市交通等問題的一個(gè)主流趨勢(shì),,也是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向。
動(dòng)力電池是新能源汽車的“心臟”,,而膠黏劑是實(shí)現(xiàn)“心臟”持久動(dòng)力的“肌膜組織”,。當(dāng)前,電動(dòng)化浪潮席卷全球,,動(dòng)力電池需求呈“井噴式”爆發(fā)增長(zhǎng),,膠黏劑市場(chǎng)規(guī)模也同步放大。
據(jù)了解,,新能源汽車用的CTP結(jié)構(gòu)電池包,,在設(shè)計(jì)上省卻或大幅省去中間模組部件,,轉(zhuǎn)而使用大量膠來連接固定電芯。這些膠類的應(yīng)用主要有兩大需求點(diǎn):第一類為結(jié)構(gòu)膠,,即以結(jié)構(gòu)粘接為主,,兼顧一定的導(dǎo)熱作用;第二類為導(dǎo)熱膠,,即以導(dǎo)熱粘接為主,,膠粘劑應(yīng)用的目的是將電 芯工作時(shí)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出到外部的散熱部件,實(shí)現(xiàn)熱管理的部分功能作用,,兼顧結(jié)構(gòu)粘接要求,。
結(jié)構(gòu)膠需起到將電芯與pack殼體可靠連接,、固定的作用,,代替原來模組結(jié)構(gòu)的機(jī)械連接,對(duì)于強(qiáng)度,、柔韌性,、耐老化、阻燃絕緣和導(dǎo)熱性都提出了較高的性能要 求,。 動(dòng)力電池包結(jié)構(gòu)膠主要有聚氨酯結(jié)構(gòu)膠,、丙烯酸結(jié)構(gòu)膠、硅膠,、環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠,、UV膠 和耐高溫?zé)崛勰z,根據(jù)其不同的特點(diǎn)分別應(yīng)用于不同的場(chǎng)景,。 對(duì)于不同類型的結(jié)構(gòu)膠,,評(píng)價(jià)其粘接性能的具體指標(biāo)有3點(diǎn):接頭的強(qiáng)度、破壞形式(內(nèi)聚破壞是最理想形式,,達(dá)到接頭處材料最大強(qiáng)度)和膠的斷裂伸長(zhǎng)率(反映膠體彈性),。 導(dǎo)熱膠 導(dǎo)熱膠主要由樹脂基體(環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅和聚氨酯等)和導(dǎo)熱填料(提高導(dǎo)熱 性,,有氮化鋁(AlN),、氮化硼(BN)以及氮化硅(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3),、氧化鎂 (MgO),、氧化鋅(ZnO)等)組成,。電池包在CTP發(fā)展趨勢(shì)下,電池廠商對(duì)導(dǎo)熱膠 需求量大且有不斷降本需求,,同時(shí)減少結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)也對(duì)用膠產(chǎn)生較高強(qiáng)度(大于 10Mpa)的粘接固定需求,,因此在粘接強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)成本上占優(yōu)的聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠 成為主流導(dǎo)熱用膠選擇,。 由于電池電芯的最佳工作溫度帶較窄(20-40℃),,CTP結(jié)構(gòu)下導(dǎo)熱膠在電芯之 間、電芯與液冷板之間實(shí)現(xiàn)均衡散熱,,從而使得電芯溫度和電芯間的溫差下降1-2℃ 將極大有利于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),。 動(dòng)力電池用膠點(diǎn)分析 膠粘劑在動(dòng)力電池上的四大作用: 為動(dòng)力電池提供防護(hù)效果; 實(shí)現(xiàn)安全可靠的輕量化設(shè)計(jì),; 熱管理,; 幫助電池應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的使用環(huán)境。 ① 電芯與電芯之間的粘接——結(jié)構(gòu)粘接 基材:鋁板和外包PET膜 要求:粘接定位,,導(dǎo)熱,,與PET膜和鋁板粘接性好 解決方案:雙組份聚氨酯結(jié)構(gòu)膠,單組份有機(jī)硅膠,,雙組份硅膠 ② 導(dǎo)電片與模組殼體的粘接 基材:PC片和鎳片/鋁片 鎳片/鋁片和ABS/PC 要求:粘接定位,,耐溫-40℃~85℃ 快速定位; 推薦產(chǎn)品:雙組分丙烯酸結(jié)構(gòu)膠、耐高溫?zé)崛勰z ③ 電芯灌封 要求:導(dǎo)熱,,固定電芯,,減震,阻燃,,增加安全性,,低密度 產(chǎn)品推薦:雙組份導(dǎo)熱硅膠 ④ 圓柱形電池底部的粘接固定 應(yīng)用:線束隔離板,焊點(diǎn)位置保護(hù)膠 要求:阻燃,,低氣味,,對(duì)銅/鋁/PVC/PP/硅膠材料無腐蝕性,盡可能快速固化 產(chǎn)品推薦:阻燃黃膠,,UV膠,,環(huán)氧保護(hù)膠 ⑤ 圓柱電池支架固定 性能要求:耐老化性能優(yōu)異,柔韌性能好 產(chǎn)品推薦:丙烯酸結(jié)構(gòu)膠 ⑥ 底板與電芯之間的導(dǎo)熱 要求:環(huán)保,,具有觸變性,,導(dǎo)熱性好,室溫下能快速固,; 產(chǎn)品推薦:導(dǎo)熱環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠,,雙組分丙烯酸結(jié)構(gòu)膠 ⑦ 電池的螺紋鎖固 要求:能滿足要求的振動(dòng),機(jī)械沖擊,,跌落,,翻轉(zhuǎn),,模擬碰撞等測(cè)試。 產(chǎn)品推薦:厭氧螺紋鎖固膠 ⑧ 銘牌粘接 基材:大部分是鋁合金和表面經(jīng)過處理的鋼鐵件,。 要求:耐振動(dòng),,膠層有韌性,初粘力強(qiáng),,膠黏劑具有一定的觸變性,,對(duì)基材粘接力好。 產(chǎn)品推薦:丙烯酸結(jié)構(gòu)膠,、低溫固化環(huán)氧膠,。