鉅大LARGE | 點擊量：774次 | 2018年11月26日
電動汽車鋰電池的解決方案
電動汽車，是解決能源、環(huán)境、城市交通等問題的一個主流趨勢，也是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要方向。
現(xiàn)狀
當下，家用的混合動力汽車，純電動汽車已在大地區(qū)投入使用；電動公共汽車、巡邏車、接待車、搬運車、擺渡車等，已經(jīng)在各行業(yè)得到廣泛普及。燃料電池汽車、生物能源汽車等潔凈能源汽車已正在如火如荼的研發(fā)設計中，未來必將成為主流。
政策
我國新能源汽車的發(fā)展前景無限開闊。近10年來，國務院不斷加大對其資金的投入，包括對技術進步、技術改造專項基金、支持重點汽車生產(chǎn)企業(yè)等。各城市也在不斷在政策、發(fā)展規(guī)劃、基礎設施建設，消費補貼，等環(huán)節(jié)積極參與新能源汽車的普及推廣中。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
格局
傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈涉及一百多個產(chǎn)業(yè)，新能源汽車是在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的基礎上進行延伸。當前，多數(shù)國家將重點放在發(fā)展純電動車上。上游主要增加了鋰離子電池、電機及控制系統(tǒng)、汽車整車控制系統(tǒng)，下游則增加了充電設施、電池回收等產(chǎn)業(yè)。
核心
在純電動汽車(EV)的成本構成中，電力驅(qū)動系統(tǒng)(包括動力電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng))，占比達到整車的50%以上。其中，鋰電池是關鍵之一，故有“得鋰者得天下”的呼聲。
而膠粘劑是實現(xiàn)電力驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、持久、安全工作的一個核心因素之一。
汽車動力電池簡介
目前主流的汽車動力電池是：三元鋰和磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池具有能量密度高、低溫性能好、可靠性高、壽命長、電池續(xù)航也更長等特點，但造價偏高；而磷酸鐵鋰電池成本低、便于汽車量產(chǎn)且電池易于回收，安全性較三元鋰高，但續(xù)航上遜于三元鋰電池。
1、軟包電池
(1)安全性能好：軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝，在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池最多只會鼓氣裂開，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會發(fā)生爆炸。
(2)重量輕：軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%，較鋁殼鋰電池輕20%。
(3)容量大：采用軟包裝節(jié)約體積20%以上，比容量提高50%。
(4)內(nèi)阻小：軟包電池的內(nèi)阻較鋰電池小，可以極大的降低電池的自耗電。
(5)設計靈活：外形可變?nèi)我庑螤睿梢宰龈。筛鶕?jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號。
(6)一致性較差。
(7)成本較高，通過規(guī)模化生產(chǎn)解決。
(8)漏液，通過提升鋁塑膜質(zhì)量來解決。
2、圓柱電池
(1)自動化生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品良率高，pack成本較低。
(2)采用圓柱形的電池組一致性強，電池組能量密度較高。
(3)電池小、電池組散熱面積大，散熱性能優(yōu)于方型電池。
(4)生產(chǎn)工藝成熟，電池一致性較高。
(5)人們普遍擔心其中一只電池出現(xiàn)問題，就會影響整車的供電，輕者造成電動汽車趴窩，重者造成各種事故。
3、方形電池
(1)殼體采用鋁合金、不銹鋼等，內(nèi)部采用卷繞式或者疊片式。
(2)對電芯的保護作用強于鋁塑膜電池，電芯安全性相對圓柱型電池有較大改善。
(3)殼體較重導致電池組能量密度有限，自動化生產(chǎn)程度低，產(chǎn)品良率低，一致性較差。
動力電池用膠解決方案
膠粘劑在動力電池上的四大作用：
1.為動力電池提供防護效果；
2.實現(xiàn)安全可靠的輕量化設計；
3.熱管理；
4.幫助電池應對更復雜的使用環(huán)境。
電芯與電芯之間的粘接——結構粘接
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。
圓柱形電池組裝用膠解析
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；
推薦產(chǎn)品：
第四代丙烯酸結構膠
耐高溫熱熔膠
產(chǎn)品特點：
第四代丙烯酸結構膠：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)電芯灌封
要求：導熱，固定電芯，減震，阻燃，增加安全性，低密度
產(chǎn)品推薦：
雙組份導熱硅膠
產(chǎn)品特點：
有機硅導熱灌封膠，膠層柔韌，減震效果好，導熱系數(shù)可調(diào)節(jié)，但整體灌封大幅增加電池組重量，并增加成本。
3)圓柱形電池底部的粘接固定
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。
產(chǎn)品推薦：
阻燃黃膠，UV膠，環(huán)氧保護膠
產(chǎn)品特點：
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。
4)圓柱電池支架固定
性能要求：耐老化性能優(yōu)異，柔韌性能好
產(chǎn)品推薦：丙烯酸結構膠
性能特點：低氣味，高韌性，耐疲勞，粘接強度高，對多種基材附著力好。
方形電池組裝用膠解析
1)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；
產(chǎn)品推薦：
耐高溫熱熔膠
產(chǎn)品特點：
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
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)。
產(chǎn)品推薦：
環(huán)氧結構膠
第四代丙烯酸結構膠
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。
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；
產(chǎn)品推薦：
環(huán)氧結構膠
第四代丙烯酸結構膠
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。
汽車動力電池其它用膠點
BMS電池管理系統(tǒng)
1）電路板涂覆
要求：單組份，可刷涂，立面不流淌，可操作時間長。
產(chǎn)品推薦：單組份硅膠
產(chǎn)品特點：單組份硅膠適合淺層涂覆，靠濕氣固化，可操作時間長，但是不是每一家都有BMS系統(tǒng)。
2）箱體密封
要求：低強度，易拆卸，慢表干，較高伸長率。
產(chǎn)品推薦：單組份硅膠、MS膠
產(chǎn)品特點：
單組份有機硅：慢表干，斷裂伸長率好，但是不易拆卸。
MS膠：彈性膠，粘接性比單組份的有機硅好，但是耐水性較有機硅差，難拆卸。
3）電池的螺紋鎖固
要求：能滿足要求的振動，機械沖擊，跌落，翻轉(zhuǎn)，模擬碰撞等測試。
產(chǎn)品推薦：厭氧螺紋鎖固膠
產(chǎn)品特點：多種型號，能滿足不同的粘接強度要求，耐振動性、耐溫性好。
4）銘牌粘接
基材：大部分是鋁合金和表面經(jīng)過處理的鋼鐵件。
要求：耐振動，膠層有韌性，初粘力強，膠黏劑具有一定的觸變性，對基材粘接力好。
產(chǎn)品推薦：丙烯酸結構膠、低溫固化環(huán)氧膠。
產(chǎn)品特點：丙烯酸結構膠：膠體可立面施膠，耐振動抗疲勞性好，能對基材很好粘接，但是成本較高。
低溫固化環(huán)氧膠：在較低溫度下也可較快固化，耐油耐化學介質(zhì)性好，但膠層偏硬。
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