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結構膠、導熱膠在動力電池中的應用
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結構膠、導熱膠在動力電池中的應用

2022.09.14 13:37:35   Clicks


國內(nei) 創新型科技企業(ye) 發展如日中升,膠黏劑也在不同的領域應用越來越廣泛。在5G通信、電子電器、動力電池及新能源汽車、物聯網、機械製造、輕工和日常生活等眾(zhong) 多領域逐步產(chan) 生新型產(chan) 品需求,膠粘材料與(yu) 膠粘劑成為(wei) 各個(ge) 領域實現輕量化、高粘接、提質增效的重要產(chan) 品。



結構膠、導熱膠在動力電池中的應用


隨著下遊行業(ye) 需求的快速增長,動力電池用膠粘劑技術已被國內(nei) 少數企業(ye) 攻克,國產(chan) 化替代趨勢逐步顯現。MK体育官网入口在動力電池BMS電池管理係統及同類型新能源儲(chu) 能電池管理模塊防護、導熱及粘接固定等多元場景需求方麵已經積累了一定的技術實力與(yu) 應用,幫助電池應對更複雜的使用環境、高性能和可靠性要求。

 

據了解,新能源汽車用的CTP結構電池包,在設計上省卻或大幅省去中間模組部件,轉而使用大量膠來連接固定電芯。這些膠類的應用主要有兩(liang) 大需求點:第一類為(wei) 結構膠,即以結構粘接為(wei) 主,兼顧一定的導熱作用;第二類為(wei) 導熱膠,即以導熱粘接為(wei) 主,膠粘劑應用的目的是將電芯工作時產(chan) 生的熱量導出到外部的散熱部件,實現熱管理的部分功能作用,兼顧結構粘接要求。



1、結構膠


結構膠是指應用於(yu) 受力結構件膠接場合,能承受較大動負荷、靜負荷並能長期 使用的膠粘劑。代替螺栓、鉚釘或焊接等形式用來接合金屬、塑料、玻璃、木材等的 結構部件,屬於(yu) 長時間經受大載荷、而性能仍可信賴的膠粘劑。


結構膠需起到將電芯與(yu) pack殼體(ti) 可靠連接、固定的作用,代替原來模組結構的機械連接,對於(yu) 強度、柔韌性、耐老化、阻燃絕緣和導熱性都提出了較高的性能要求。

動力電池包結構膠主要有聚氨酯結構膠、丙烯酸結構膠、矽膠、環氧結構膠、UV膠 和耐高溫熱熔膠,根據其不同的特點分別應用於(yu) 不同的場景。

對於(yu) 不同類型的結構膠,評價(jia) 其粘接性能的具體(ti) 指標有3點:接頭的強度、破壞形式(內(nei) 聚破壞是最理想形式,達到接頭處材料最大強度)和膠的斷裂伸長率(反映膠體(ti) 彈性)。



2、導熱膠


導熱膠主要用於(yu) 完成電芯與(yu) 電芯之間,以及電芯與(yu) 液冷管之間的熱傳(chuan) 導,膠的具體(ti) 使用形式包括墊片、灌封、填充等。


導熱膠主要由樹脂基體(ti) (環氧樹脂、有機矽和聚氨酯等)和導熱填料(提高導熱 性,有氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化矽(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂 (MgO)、氧化鋅(ZnO)等)組成。電池包在CTP發展趨勢下,電池廠商對導熱膠 需求量大且有不斷降本需求,同時減少結構件的設計也對用膠產(chan) 生較高強度(大於(yu) 10Mpa)的粘接固定需求,因此在粘接強度、經濟成本上占優(you) 的聚氨酯導熱結構膠 成為(wei) 主流導熱用膠的選擇。


由於(yu) 電池電芯的最佳工作溫度帶較窄(20-40℃),CTP結構下導熱膠在電芯之 間、電芯與(yu) 液冷板之間實現均衡散熱,從(cong) 而使得電芯溫度和電芯間的溫差下降1-2℃ 將極大有利於(yu) 電池熱管理係統。

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