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新能源汽车动力电池用胶粘剂解析

   日期:2023-02-02     浏览:11703    评论:0    
核心提示:目前,汽车的使用量越来越大。新能源电动汽车,是解决能源、环境、城市交通等问题的一个主流趋势,也是未来汽车产业发展的一个
       目前,汽车的使用量越来越大。新能源电动汽车,是解决能源、环境、城市交通等问题的一个主流趋势,也是未来汽车产业发展的一个主要方向。

动力电池是新能源汽车的“心脏”,而胶黏剂是实现“心脏”持久动力的“肌膜组织”。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。

据了解,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。

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。

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。

电池包内导热胶的使用-电芯之间

 

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1 结构胶

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3点:接头的强度、破坏形式(内聚破坏最理想形式,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)。

2 导热胶

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统。

导热系数越高的导热胶对降低电池的温升和温差越明显。

 
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