发布时间:2022-08-15 08:24浏览量:2893
现今,家用的混合动力汽车,电动公共汽车、巡逻车等已经在各行业得到广泛普及。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核心部分,决定了新能源汽车的安全性、寿命和性能,也是新能源汽车上价格最贵的部件之一,占比达到整车的50%以上。
动力电池是新能源汽车的“心脏”,而胶粘剂是实现“心脏”持久动力的“肌膜组织”。一款好的胶黏剂对新能源汽车的安全性如防撞防震、阻燃、导热、防水等方面是至关重要的。
接下来,我们简单介绍下动力电池的用胶点。
汽车动力电池按结构分为三大类:软包电池、圆柱形电池、方形电池。
一、铝塑膜软包装电池
1.软包电池间隙粘接填充
软包电池间隔轻质材料(泡棉与膜),可采用薄型双面胶带或环保水性的3M FASTBOND49、Araldite 6942/001B。
◆3M FASTBOND 49水性丙烯酸胶黏剂,适合多种绝缘材料。
●产品特点:快速的初粘性、可单面施胶、可即时重新定位,并提供持久粘结强度、水基胶黏剂,Low Voc,并且符合绿色卫士(GREENGUARD)和UL认证、可以直接喷涂/刷涂/滚涂于材料上,并且不容易渗透或泛黄
◆Araldite 6942/001B 聚氨酯灌封胶-低粘度型,适用于变压器、电源、整流器、LED灯/屏等部件。
●产品特点:导热率:0.56W/m.K、硬度高、低应力保护、优异的绝缘性能
2.软包电芯间的固定/电芯与壳体固定
软包电芯通过机械方式固定在壳体或框架上,但电芯之间需要固定以防止相对位移。可使用薄型胶带方案
3M棉质薄型双面胶带9448A(0.15mm)或55236(0.12mm)都能满足提供高粘性,剥离强度好的应用要求。依据工艺需求,也可以选择稍硬的PET基材系列的薄型双面胶带55256和55260。
胶黏剂方案:DP110、DP125、Araldite 2012、Araldite 2017等
DP110特点:柔性双组分环氧胶、30分钟达到操作强度。
DP125特点:25分钟操作时间、良好剥离强度
2012特点:5~20分钟初步固化、高强度、高剪切和剥离强度。
3.金属壳体边缘粘接
金属壳体使用丙烯酸结构胶代替螺丝/机械紧固,减轻电池重量,简化边缘接合设计,将接合处应力分散,以提高电池结构的可靠度。
胶黏剂方案:3M DP8407NS、3M DP8607NS、Araldite 2014-2
DP8407NS/DP8607NS特点:较高的重叠剪切和剥离强度、良好的抗冲击性能和耐久性。
Araldite 2014-2特点:低挥发性、耐高温达120°C、触变性、流挂厚度可达5mm。
二、圆柱形电池
1.底部粘接固定
常用底部支架材质可能有PC/ABC/尼龙、FRP等符合材料。
胶黏剂方案:3M DP125、3MDP8805NS、Araldite 2015
DP8805NS特点:低气味、优良的剪切和剥离性能。
Araldite 2015:高强度、高剪切和剥离强度、耐机械振动和冷热冲击、触变性、流挂厚度可达10mm。
2.汇流板与支架固定
胶黏剂方案:粘接面小、需要强度高,可用丙烯酸3M DP8805NS,Araldite 2021-1(高强度、高剪切和剥离强度、耐机械振动和冷热冲击、快速固化)
三、方形电池
同圆柱形电池相比多了一个绝缘膜或绝缘板与侧板、模组端板间的粘接:要求高韧性、耐震动、耐老化、无溶剂等需求。
胶黏剂方案:3M膜胶水(具体型号可看工艺而定)、3M 77喷胶、3M DP8407NS
3M 77特点:高固含量、喷射面积大
四、解决方案:
1.导热硅胶垫片
良好的绝缘性能和高回弹韧性,能有效避免电芯之间的震动摩擦破损问题,和电芯之间的短路隐患,是水冷方案的最佳辅助材料。
在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片,电芯的热量通过导热硅胶片传递至液冷管,由冷却液热胀冷缩自由循环流动将热量带走,使整个电池包的温度统一,冷却液强大的比热容吸收电芯工作时产生的热量,使整个电池包在安全温度内运作。
2. 密封胶
密封胶具有优异的性能,为解决动力电池安全性问题,需要从防撞防震、阻燃、导热、防水等几个方面综合考虑。
五、三类密封胶(丙烯酸酯密封胶、环氧密封胶、有机硅密封胶 )在电池中应用:
①丙烯酸酯密封胶:
●粘接强度高,高达20MPa
●适用基材广泛:金属和非金属
●室温固化快:315min
●耐一定冲击
●使用温度最高不超过120℃
②环氧密封胶:
●粘接强度高,5-20MPa
●适用基材广泛:陶瓷、金属、玻璃、塑料、橡胶、纸张、布等
●室温固化快
●耐一定冲击
●使用温度-30-120℃
③有机硅密封胶:
有机硅是以sO链节为主链的一种高分子材料:
●具有优异的耐高低温(60-260℃C)
●耐候性好
●电绝缘性(体积电阻率达1×101416gcm)
有机硅密封胶具有优异的性能,可满足动力电池的防震、防水、阻燃、导的需求,能满足汽车在不同气候条件下的使用,有效提高动力电池的安全性。
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