【結構膠與高導熱膠】在新能源動力電芯電池模組中的應用

隨著新（xīn）能（néng）源汽車需求不斷增長，推動（dòng）了汽車電（diàn）子（zǐ）化和智能化的升級，電子器件（jiàn）的散熱和（hé）穩定性要求也隨之提高。新能（néng）源汽車的關鍵組成有“電機、電控、電池”三個部（bù）分，其中動力電池是新能源（yuán）汽車的“心（xīn）髒”，而膠黏劑是實現“心髒”持久動力（lì）的“肌膜組織”。當前，電動化浪潮席（xí）卷全球，動力電池（chí）需求呈“井噴式”爆發增（zēng）長，膠黏劑市（shì）場規模也同步放大。

由於新能源汽車用的CTP結構電池包（bāo）在設計上，省卻或大（dà）幅省去中間（jiān）模組部件，進而需要使用大量膠來連接固定電芯（xīn）。這些膠（jiāo）類的應用主要有兩大需求點：第一類為結構膠，即（jí）以結（jié）構粘（zhān）接為主，兼（jiān）顧一定的導熱作用；第二類為導熱膠，即（jí）以導熱粘接為主，膠粘劑應用的目的是將電芯工作時產生的熱量導出到外部的散熱部件，實現熱（rè）管理的部分功能作用，兼顧結構（gòu）粘接要求。結構膠是指（zhǐ）應用於受力結構件膠接場合，能承受較大動負（fù）荷、靜負荷並能長（zhǎng）期 使用的膠粘劑。代替（tì）螺栓、鉚釘或焊接等（děng）形（xíng）式用來接合金屬、塑（sù）料、玻璃、木材等的 結構部件，屬於長時間經受大載荷、而性（xìng）能仍可（kě）信（xìn）賴的膠粘劑。導熱膠主（zhǔ）要用於（yú）完成電芯與電芯之間，以及電芯與液（yè）冷管之間的熱傳導，膠的具體 使用形式包括墊（diàn）片、灌封、填充等。

一、結（jié）構膠在動力電芯電（diàn）池模組中（zhōng）的應用

結構膠需（xū）起到將電芯與pack殼體可靠連接、固定的作用，代替原來模組結構的機（jī）械連接，對於強度、柔韌性、耐老化、阻燃（rán）絕緣和導熱性都提出了較高的性能要 求（qiú）。動力（lì）電池包結構（gòu）膠主要有聚氨（ān）酯結構膠、丙烯酸結構膠、矽膠、環氧結構膠、UV膠（jiāo） 和耐高溫熱（rè）熔膠，根據其不同的特點分別應用（yòng）於不同的場景。對於不同類型的結構膠，評價（jià）其粘接性能的具體指標有（yǒu）3點：接頭的強度、破壞（huài）形式（內聚（jù）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（zhǎng）率（反映膠（jiāo）體彈（dàn）性）。

二、導熱（rè）膠（jiāo）在動力電芯電池模組中的應用

導熱（rè）膠主要由（yóu）樹脂基體（環氧樹脂、有機矽和聚氨酯等）和導熱（rè）填料（提高導熱 性，有氮化鋁(AlN)、氮化硼（péng）(BN)以及氮化矽（Si3N4）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鎂 （MgO）、氧化鋅（ZnO）等）組成。電池（chí）包在CTP發展（zhǎn）趨勢下，電池廠商對（duì）導熱膠（jiāo） 需求量（liàng）大且有不斷降本（běn）需求，同時減少結構（gòu）件的設計也對用膠產生較高強度（大於 10Mpa）的粘接固定需求，因此在粘（zhān）接強度、經濟成本上（shàng）占優的聚氨（ān）酯導熱結構（gòu）膠 成為主流導熱用膠選擇。由於電池電芯的最佳工作溫度帶（dài）較窄（zhǎi）（20-40℃），CTP結構下導熱膠在（zài）電芯之 間、電芯與液冷板之間實現均衡（héng）散熱，從而使得電芯溫（wēn）度和（hé）電芯間的溫差下降1-2℃ 將極大（dà）有利於電（diàn）池熱管理係統。

三（sān）、動力電池的用膠點（diǎn）及需求解析

膠（jiāo）粘劑在動（dòng）力電池上的（de）四大作用：

1）為（wéi）動力電池提（tí）供（gòng）防護（hù）效果；

2）實現安全可靠的輕量化設計；

3）熱管理；

4）幫助（zhù）電池應對更複雜的使用環境。

電芯與電芯之間（jiān）的（de）粘接——結構粘接

基材：鋁板和外包PET膜

要（yào）求：粘接定位，導熱，與PET膜和鋁板粘接性好

研泰產品推薦：雙組（zǔ）份聚氨酯結構膠，單組份有機矽膠，雙組份矽膠

導電片與模組殼體的（de）粘接

基材：PC片和鎳片（piàn）/鋁片 鎳片/鋁片和ABS/PC

要求：粘接定位，耐溫-40℃～85℃ 快速定位;

研泰產品（pǐn）推薦：雙組分丙烯酸結構膠（jiāo）、耐高溫熱熔膠

電（diàn）芯灌封

要求：導熱，固定（dìng）電芯，減震，阻燃，增（zēng）加安全性，低密度

研泰產品推薦：雙組份導熱矽膠

圓柱形電池底部的（de）粘接（jiē）固定

應用：線束隔離板（bǎn），焊點（diǎn）位（wèi）置保護膠

要求（qiú）：阻燃，低氣味，對銅/鋁/PVC/PP/矽膠材料無腐蝕性，盡可能快速固化

研泰產品推薦：阻燃黃膠，UV膠，環氧保護膠（jiāo）

圓柱電池支（zhī）架固定

性能要求：耐老化性能優異，柔韌性能好（hǎo）

研泰產品推薦：丙烯酸（suān）結構膠

底板與電（diàn）芯之間的導熱

要求：環保，具有觸變性，導熱性好，室溫下能快速固（gù）；

研泰產品推薦：導熱環氧結構膠，雙組分丙烯酸結（jié）構膠

電池的（de）螺紋鎖固

要求：能滿足要求的振動（dòng），機械（xiè）衝擊，跌落，翻轉，模擬碰撞等測試。

研泰產品推（tuī）薦：厭氧螺紋（wén）鎖固（gù）膠

在新能源動力電芯電池模組的應用中，能選擇到一款適（shì）合的膠水是非常重（chóng）要的，研泰（tài）化學在動（dòng）力電池BMS電池（chí）管理係統及同類型新能源儲（chǔ）能電池管理模塊防護、導熱及粘接固定（dìng）等多元場景需求方麵已沉澱了一定的技術（shù），及累積了大量成功的應用案例（lì），能夠幫助電池（chí）應對更複雜的使用環（huán）境、高性能和可靠性要求。研泰可為廣大廠商提（tí）供豐富的專業技術支撐（chēng），滿足您對於瞬間粘接的挑戰，量身定製貼合生產環境的整體解決方案，成為您最（zuì）可信賴的合（hé）作夥伴。研泰期待與每一個客（kè）戶（hù）共同探索新的技術，解決工藝難題，提高生產效率（lǜ）、降（jiàng）低成本（běn），贏（yíng）得市（shì）場和用戶的認可！