解密粘接膠劑如何提升新能源汽車動力電池系統(tǒng)安全性能及用膠解決方案
目前影響新能源汽車大規(guī)模推廣應用的因素包括電池系統(tǒng)成本、續(xù)航里程以及電池系統(tǒng)安全性等。隨著新能源汽車技術的發(fā)展,安全性日益得到重視,動力鋰離子電池在過充電、針刺、碰撞情況下易引起連鎖放熱反應造成熱失控,造成冒煙、失火甚至爆炸等。同時動力電池的性能,包括能量密度、使用壽命受溫度變化影響,所以熱管理的重要性進一步體現(xiàn)出來。
作為新能源汽車安全性能最為關鍵的組件安全問題如何保障呢?動力電池將幾十度甚至上百度的電集中在一個小容器中,在這種情況下保證電池安全性不僅需要高質(zhì)量的電池原材料,同時對于電池和電芯的包裝也至關重要。比如電池的防撞擊、導熱、阻燃和防水性能等。今天借助跨越電子在灌封硅膠領域的豐富經(jīng)驗,為大家解析一下跨越如何為新能源汽車動力電池行業(yè)的配套用膠提供全面的解決方案。
動力電池起火原因
據(jù)統(tǒng)計,新能源汽車80%的故障來源于動力電池,其安全問題自然成為熱議的話題。調(diào)查發(fā)現(xiàn),造成電池出故障的原因有以下幾個原因
1、電池漏液
2、局部短路
3、絕緣受損
當電池收到外力撞擊、過度充放電,熱量堆積時都可能產(chǎn)生上述問題,最終造成起火爆炸事故。
動力電池膠粘劑作用及性能要求
膠粘劑在汽車動力電池上的四大作用
1、為動力電池提供防護效果(防水、防撞、密封、阻燃);
2、實現(xiàn)安全可靠的輕量化設計;
3、為動力電池系統(tǒng)提供熱管理解決方案;
4、幫助動力電池應對各種復雜苛刻的使用環(huán)境。
膠粘劑在汽車動力電池上的性能要求
動力電池組裝用膠方案解析
1、軟包動力電池用膠解析
(1)電芯與電芯之間的粘接
基材:鋁板和外包PET膜
要求:粘接定位,導熱,與PET膜和鋁板粘接性好
解決方案:雙組份聚氨酯結構膠、單組份有機硅膠、雙組份硅膠。
產(chǎn)品特點:
雙組份聚氨酯結構膠:耐高低溫性能好,固化物膠層柔韌,收縮率低,耐沖擊性好,粘接強度高;
單組份導熱硅膠:涂覆方便,粘接性良好,但是大面積使用固化慢或內(nèi)部不固化;
雙組份硅膠:需要施膠設備,若使用小包裝,成本高,但是大面積使用內(nèi)外都可以固化粘接。
2、圓柱形動力電池用膠解析
(1)導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;
解決方案:第四代丙烯酸結構膠、耐高溫熱熔膠
產(chǎn)品特點:
丙烯酸結構膠:低氣味,適合小空間大量使用,耐疲勞性能好;
耐高溫熱熔膠:及時粘接性能優(yōu)異,但需要特定的施膠設備。
(2)電芯與電芯間灌封
要求:導熱,固定電芯,減震,阻燃,增加安全性,低密度
解決方案:雙組份導熱灌封硅膠
產(chǎn)品特點:
雙組份導熱灌封硅膠:灌封膠層柔韌,減震效果好,導熱系數(shù)可調(diào)節(jié),但缺點是整體灌封大幅增加電池組與整車重量,并增加成本。
(3)圓柱形電池底部的粘接固定
基材:線束隔離板,焊點位置保護膠
要求:阻燃,低氣味,對銅,鋁,PVC,PP,硅膠材料無腐蝕性,盡可能快速固化
解決方案:阻燃黃膠、UV膠、環(huán)氧保護膠
產(chǎn)品特點:
阻燃黃膠:阻燃級別可以達到V0,對多種基材都有良好粘性,但介電損耗高,是溶劑膠,不環(huán)保;
UV膠:可快速固化,透明美觀,對金屬和塑料附著力好,但阻燃性達到V0較難;
環(huán)氧保護膠:耐熱性、電氣特性、抗藥品性好,優(yōu)異的粘接性能,但固化速度受眾多因素影響。
3、方形動力電池用膠解析
(1)電池殼體粘接
基材:鋁合金殼體/鋁塑膜包覆Pp/鋁材/PC
要求:快速定位,基材間粘接良好;
解決方案:耐高溫熱熔膠
產(chǎn)品特點:
耐高溫熱熔膠:初粘性好,定位速度快,能實現(xiàn)良好粘接,但是需要特殊的施膠設備。
(2)PA保護殼與鋁芯的粘接
要求:兩基材之間的粘接強度在5MPa以上,耐振動,在-40℃~85℃的溫度范圍內(nèi),耐沖擊性好。操作時間控制在30-40分鐘內(nèi) 。
解決方案:環(huán)氧結構膠、丙烯酸結構膠
產(chǎn)品特點:
丙烯酸結構膠:低氣味,耐疲勞,適合小面積大量使用;
環(huán)氧結構膠:韌性好,抗沖擊性能好,適合多種材質(zhì)的粘接。
(3) 底板與電芯之間的導熱
要求:環(huán)保,具有觸變性,導熱性好,室溫下能快速固化。
解決方案:環(huán)氧結構膠、丙烯酸結構膠
產(chǎn)品特點:
環(huán)氧結構膠:韌性好,抗沖擊性能好,適合多種材質(zhì)的粘接;
第四代丙烯酸結構膠:低氣味,耐疲勞,適合小面積大量使用。
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