? ? ? ?在動(dong)力電池及(ji)系統生產(chan)中(zhong)膠(jiao)粘劑有著廣泛(fan)的應用(yong),其中(zhong)比較(jiao)關鍵(jian)的是在電池組裝過程中(zhong)使用(yong)的結(jie)構膠(jiao)。結構膠在動力電(dian)池(chi)中以(yi)方形電(dian)芯的裝配為主,如(ru)電(dian)芯、電(dian)池(chi)PACK、新能(neng)源汽(qi)車電(dian)機、電(dian)控(kong)系統和充電(dian)樁(zhuang)等,主要為動力電(dian)池(chi)實現持久(jiu)、穩定、高效、安全(quan)的運行起到關(guan)鍵性的作用。目(mu)前(qian)大多數(shu)的新能源動力電(dian)池PACK都使(shi)用了(le)CTP技術,該技術可以省去或減少中間(jian)模組部件,提(ti)(ti)高(gao)PACK能量密度、降(jiang)低PACK成本,減少裝配工序(xu)。CTP 結構需大量使(shi)用膠粘劑來連接固定電(dian)芯,這也意味著未來電(dian)車單(dan)車用膠量將大幅提(ti)(ti)升,目(mu)前(qian)如寧德時代,比亞迪,LG新能源都使(shi)用了(le)CTP技術。以(yi)下文(wen)章歸納部分在鋰電池PACK之中所使用(yong)到的膠粘劑(ji)。
? ? ? ?一(yi)、導熱膠。
? ? ? 導(dao)熱膠可以(yi)分為本征導(dao)熱膠和填料導(dao)熱膠,它可以(yi)使鋰電池獲得適當的工作溫度,充分發揮電池性能,維護電池壽命。本(ben)征導熱膠粘(zhan)劑是僅依靠(kao)聚(ju)合物在成型加工(gong)(gong)過程中(zhong)通過改(gai)變(bian)(bian)分(fen)子鏈(lian)結構,進而(er)改(gai)變(bian)(bian)結晶度,從(cong)而(er)增強導熱性(xing)能。目前主要有聚(ju)苯(ben)胺,聚(ju)乙炔(gui),聚(ju)吡(bi)咯(ge)等,但是本(ben)征型導熱膠粘(zhan)劑由于生(sheng)產工(gong)(gong)藝復雜(za),可實施性(xing)差,極少被(bei)選(xuan)擇(ze);填充(chong)型導(dao)(dao)(dao)(dao)熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)是通過(guo)控制(zhi)填料(liao)在基體中的分布,形成連(lian)續的導(dao)(dao)(dao)(dao)熱網絡,進而增強膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)的導(dao)(dao)(dao)(dao)熱性(xing)能。常用的導(dao)(dao)(dao)(dao)熱填料(liao)有金屬材料(liao)、碳基材料(liao)、氧化(hua)物、氮化(hua)物。根據填充(chong)物的性(xing)能又可以分為導(dao)(dao)(dao)(dao)熱絕緣膠(jiao)(jiao)和導(dao)(dao)(dao)(dao)熱非絕緣膠(jiao)(jiao);目前市場(chang)上(shang)主要導(dao)(dao)(dao)(dao)熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)都屬于填充(chong)型導(dao)(dao)(dao)(dao)熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)。
? ? ? ?二、灌封膠(jiao)。
? ? ? ?目前在(zai)動(dong)力電池系統中使(shi)用的灌(guan)封(feng)(feng)膠(jiao)主要有(you)環氧樹脂灌(guan)封(feng)(feng)膠(jiao)、聚氨酯灌(guan)封(feng)(feng)膠(jiao)、硅橡膠(jiao)灌(guan)封(feng)(feng)膠(jiao)。它可以確保在不同的環境條件下有效保護電子器件,提高機械強度及良好的電氣絕緣性。
? ? ? ?環氧(yang)(yang)樹脂灌封(feng)膠對(dui)材質的(de)(de)粘(zhan)結(jie)力較好,以及(ji)有較好的(de)(de)絕緣性,固(gu)(gu)化(hua)后(hou)耐(nai)(nai)酸(suan)堿性能強。環氧(yang)(yang)樹脂耐(nai)(nai)溫可(ke)以達到100℃,可(ke)作為透明性材料,價(jia)格(ge)相(xiang)對(dui)便宜。但其抗冷熱變(bian)化(hua)能力弱,冷熱沖擊(ji)后(hou)容易產生裂縫,導致水汽(qi)滲入,且膠體固(gu)(gu)化(hua)后(hou)較脆(cui),高機械應力會(hui)造成電(dian)(dian)子元件(jian)的(de)(de)損壞,同時透明材料容易黃(huang)變(bian),所以目前(qian)一般用于非精密電(dian)(dian)子器件(jian),如調節器、工業(ye)電(dian)(dian)子、繼(ji)電(dian)(dian)器、控制器、電(dian)(dian)源模(mo)塊(kuai)的(de)(de)灌封(feng)。
? ? ? ?聚氨酯灌封膠(jiao)有優異的耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng),對一般灌封材(cai)質均具(ju)備(bei)較(jiao)(jiao)好的粘結(jie)性(xing)(xing)(xing),粘結(jie)力(li)介于環氧樹(shu)脂及有機硅之(zhi)間。具(ju)備(bei)較(jiao)(jiao)好的防(fang)水防(fang)潮、絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)。但其耐(nai)高溫能(neng)力(li)差且(qie)容易起泡,須采(cai)用(yong)(yong)真空脫泡;固(gu)(gu)化后膠(jiao)體(ti)表面不平滑(hua)且(qie)韌性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)差,抗(kang)老化能(neng)力(li)、抗(kang)震和抗(kang)紫外(wai)線都很弱、膠(jiao)體(ti)容易變色。目前使用(yong)(yong)在(zai)發熱量較(jiao)(jiao)低的電(dian)子(zi)元器件(jian),如電(dian)容器、線圈(quan)、電(dian)感器、變阻器、線形(xing)發動機、固(gu)(gu)定(ding)轉子(zi)的灌封。
? ? ? ?有機硅橡膠灌封膠有固體橡膠(jiao)和硅(gui)凝膠(jiao)兩種(zhong)形態(tai),固化后材質較軟,能夠消除大多數的機械應力并起到減震保護效果。其物化性質穩定,具備較好的耐高低溫性,可在-50~200℃范圍內長期工作;具有優異的耐候性,在室外長達20年以上仍能起到較好的保護作用,而且不易黃變。如果配方中添加合適的紫外線吸收劑等光穩定劑產品,則可進一步保證其使用性能;具有優異的電氣性能和絕緣能力,灌封后有效提高內部元件以及線路之間的絕緣,提高電子元器件的使用穩定性;具有返修能力,可快捷方便的將密封后的元器件取出修理和更換。但有機硅灌封膠粘結性能稍差。它多用于在惡劣環境下工作以及高端精密/敏感電子器件,如半導體器件、繼電器、傳感器、汽車安定器HIV、車載電腦ECU的灌封,主要起絕緣、防潮、防塵、減震作用。
? ? ? ?三、結構膠(jiao)。
? ? ? ?常見的結構(gou)膠有丙烯酸結構(gou)膠、聚氨酯結構(gou)膠、環氧結構(gou)膠等(deng)。結構膠的粘接強度及本體強度要求有比較高的指標,代替原有的機械連接方式,確保整體PACK 以及內部結構的可靠性、穩固性。
? ? ? ?四、除上述常見的(de)膠(jiao)粘(zhan)劑之外,在新能(neng)源(yuan)汽車動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)組件之中的(de)使用(yong)到的(de)膠(jiao)粘(zhan)劑還(huan)有(you)BMS電(dian)(dian)池(chi)管(guan)理(li)系統(tong)用(yong)膠(jiao),以及目前有(you)著較高技術壁壘的(de)PAA和SBR負極膠(jiao)等鋰電(dian)(dian)池(chi)粘(zhan)結(jie)劑。
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