动力电池装车同比翻倍式增长 亿纬锂能、回天新材、3M专家论道热管理及胶粘方案新机遇
2023-01-13 07:00:00   来源:新材料在线   评论:0 点击:

“双碳”政策下,国内新能源汽车产业发展迅猛,拉动了动力电池市场规模的增长。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据,2022年1-11月,中国动力电池累计装车量258.5GWh,相较2021年同期呈翻倍式增长。2022年11月,中国动力电池装车量34.3 GWh,同比增长64.5%。


动力电池热管理及胶粘剂也迎来新的发展机遇。有材?联合新材料在线?、寻材问料?举办“动力电池热管理&胶黏剂创新解决方案线上研讨会”,邀请到亿纬锂能、3M、回天新材、集泰股份、俊骅新材、夸克纳米、德莎胶带等动力电池及热管理、胶粘剂解决方案的专家,探讨新形势下发展机遇。


《电池系统内胶粘剂的应用与需求浅析》

陈朝海 惠州亿纬锂能股份有限公司高级经理



软包电池模组胶粘剂的施胶位置主要有两处,一处是电芯与盖板间,其粘接基材是铝塑膜与铝材,应用到的胶水是结构胶;另一处是电芯与水冷板之间,粘接基材是铝塑膜与铝材,用到的胶水为导热结构胶。


软包电池模组用胶痛点在于胶水拆解、胶水硬度对电芯影响、低温下胶粘剂模量上升对电芯的影响等。


方形模组的施胶位置主要包括4处。电芯之间,其粘接基材是蓝膜与蓝膜;电芯与侧板/盖板位置采用的粘接基材是蓝膜与绝缘层或铝材与绝缘层;端板与绝缘材料间采用的粘接基材是铝材与绝缘材料,这3处施胶位置应用的材料都是双组份结构胶。另外,温感探头与绝缘片采用的粘接基材是环氧树脂与塑料,该粘接的功能是结构粘接与导热填充,应用的材料主要是单组份导热硅胶。


方形模组的胶粘剂应用痛点在于在保证操作时间的前提下,如何加快胶水初始化固化速度;加温固化增加能耗没固化速度未达到期望值。另外,蓝膜本身强度对胶粘剂性能的影响以及售后维修与梯次利用面临胶水拆解问题等。


《动力电池结构粘结与标识应用解决方案》

王腾 3M北方区业务拓展经理



针对方形电芯粘接,3M推出VHB?泡棉胶带、薄型双面胶带、VHB?双面泡棉胶带等产品。VHB?泡棉胶带采用贴胶工艺,可以快速建立粘接强度,无需等待固化时间。支持多种厚度选择,具有优异的耐老化性能,可满足双85要求。易于模切,可配合定位孔做自动化贴胶。


薄型双面胶带产品包括方壳模组绝缘片与气凝胶背胶。该产品是PET基材薄型双面胶,是高强度粘接方案,可提供0.05-0.2mm等不同厚度,易于模切生产。


加热膜背胶也是薄型双面胶带。该方案是纯胶膜方案,相对于无纺布棉纸胶带与PET基材胶带更耐高温,长期耐温达到149℃,短期耐温可达204℃。无溶剂配方,更环保,是性价比之选。


《回天动力电池用胶解决方案》

韩胜利 湖北回天新材料股份有限公司新能源汽车BU总工



近几年动力锂电池市场发展很快。为了提高电池空间利用率和续航里程、安全性,胶粘剂在电池应用占比越来越大。如动力电池发展趋势集成化程度越来越高,能量密度越来越高,也随之提出快充要求,这就要求高导热、高强度结构粘接的应用。


在动力电池胶粘剂方案中,结构胶的特点为高粘接强度、高韧性,低设备磨损设计,耐长期老化性能优异、粘接耐久可靠,符合RoHS法规要求等;导热胶的特点为高粘接强度、高韧性,高导热系数、低密度,低介电常数,低设备磨损设计,耐长期老化性能优异,符合RoHS法规要求,满足UL94 V-0阻燃要求等。


针对方形电池的粘接解决方案。回天新材推出2C-PU系列产品,用于加强电池和模块冷却之间、模组粘接、底部结构粘接的传热,同时提高刚度。产品线涵盖提供0.35-2.0W/m-K的导热性能,并向更高导热攀升,同时对密度及模量进行有效划分。


《动力电池胶粘剂创新应用解决方案》

高新来 广州集泰化工股份有限公司应用研究室主任



动力电池是高能量的集成体,容易出现热失控和热扩散问题。除了主动防控这些现象,采取被动防控措施也很重要。


动力电池热失控防控还有提升空间,有更多的材料方案可以使用。热失控主动防控失效后,可以用物理的被动防控措施,减缓电芯的电化学反应速度,阻止电解液挥发后与空气接触,如采用灌封防护材料 。灌封材料可选的方案包括有机硅、环氧树脂和聚氨酯。


动力电池要求材料有长期耐老化特性,这方面有机硅更具有优势。有机硅为弹性体,内应力小,耐高低温,长期耐老化。有机硅灌封胶还可以起到绝缘性、导热性、隔热性、阻燃等集成的效果。


目前,低比重的有机硅灌封方案已经商业化,在特斯拉Model3搭载的21700圆柱电池中,就采用了低比重的有机硅灌封胶。比重参数在0.6-0.8之间,阻燃级别达到HB级,导热率为0.1-0.5。


《动力电池绝热及缓冲新材料介绍》

张敬毅 佛山市俊骅新材料有限公司销售经理



默行?泡棉因材料本身独特的三维网状开放式结构,其热导率为0.32W/m-K,具有良好的保温隔热性。另外,它还具有良好的耐温稳定性,与明火接触时,表面才开始分解燃烧,但立即产生大量惰性不然气体以减缓燃烧速度,同时在燃烧体表面形成致密焦炭层,阻止向深层燃烧。在-198℃-260℃的条件下,该材料仍能保留本身物质特性。


默行?泡棉具有阻燃性,燃烧时会形成天然的阻氧层;具有优异的耐热稳定性,无需外加阻燃剂等;发生事故时,不被融化也不产生可燃性的液体物质;燃烧时,只产生少量的烟,不留火种。


该材料具有极强的稳定性,经过双85环境检测,可持续运营1000小时无损伤,外观、质量、物理性能不受影响。它还具有超轻量化性能,密度可达8kg/m3,在轻量化方面远胜于玻璃棉、聚氨酯海绵及其他隔音材料。


另外,针对锂电池热失控防护,俊骅新材推出陶纤气凝胶,该材料导热系数较低(0.018w/m-k以下),且耐温较高,在短时间内可承受1200℃的高温,绝缘性能优异,故可以防止热量向周边件的传递,也可以防止电芯失控后产生的喷射物与周边件发生拉弧现象。


《耐温涂料在锂离子动力电池安全防护的应用介绍》

卢桂峰 深圳市夸克纳米材料有限公司总经理



锂离子动力电池安全包括本征安全、失效安全和滥用安全。


滥用安全是指电池系统在非预期使用的情况下,最大限度保证不发生安全事故,或减少安全事故带来的伤害及损失。滥用问题比较普遍且难以完全避免。因此,研究和改进滥用安全问题成为解决当前锂离子动力电池安全问题的当务之急。


提升相关材料的热失控温度及耐温性、延缓或避免热失控下的热扩散,为乘车人员提供5分钟以上的逃生时间,是解决当前电池安全问题的主要方向。


涂料方案是解决上述问题的切入点之一,但当前锂电用涂料面临耐高温差、易燃烧、热失控后无法维持耐温防护、热失控后无法维持绝缘防护、不环保等痛点。


易珑?柔性陶瓷涂料具有硅氧键含量大于70%,短期耐1000℃、长期耐600℃高温,耐污易清洁,QUV大于10000小时,耐腐蚀,VOC为110g/L等优点,是动力电池涂料的优质解决方案。


《新能源汽车电池热管理解决方案》

Doreen zhang 德莎胶带专家


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