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电动汽车动力电池用胶简介

2021-12-14 20:31:22·  来源：驱动视界  
　
一、What's 新能源汽车？非内燃发动机驱动的车辆，如纯电动、混合动力、燃料电池、氢动力和太阳能汽车随着电池技术的发展突破，未来5~10年内电动汽车将普及电池
一、What's 新能源汽车？
非内燃发动机驱动的车辆，如纯电动、混合动力、燃料电池、氢动力和太阳能汽车
随着电池技术的发展突破，未来5~10年内电动汽车将普及
电池类型包括锂离子、燃料、镍氢、铅酸电池和超级电容器

世界电动汽车NO .1——通用EV1
1990，生于忧患，死于绞杀
电动汽车发展前景
车型种类：
乘用车、公交客车、物流轻卡、电动微面、观光车、老年代步车、公路货车、货运叉车等
传统车企的电动车计划和资金投入




电动汽车 VS 常规动力汽车


备注：
“小三电”如逆变/变频器、车载充电机、车载电子设备等
二、动力电池特性与问题


汽车动力电池不同于普通汽车铅酸电瓶


备注：
特斯拉MODEL S电池组重达900多公斤，由7104节18650电芯组成
动力电池的基本构成
电池管理系统（BMS）：主体和温度、电压、电流传感器等
电池箱：支撑、固定、包围电池组的箱体，包含上盖和下托盘，辅助元器件如连接件、护板、螺栓等
辅助元器件：包括如熔断器、继电器、分流器、接插件、紧急开关、烟雾传感器、维修开关、密封条、绝缘材料等
电池系统：单体电池串、并联组成的多级单元
主/被动散热系统（氟冷/水冷/风冷）


动力电池与热管理
动力电池的最关键性能指标是能量密度(Wh/Kg)，不断提升中
车辆实际续航能力受热管理（Thermal Management）能力影响极大
——充/放电过程发热大、温度高，工作环境相对封闭，原则上应控制在0℃~+55℃


电池热管理定义：
通过温度检测、开关充电回路、启停加热/散热等措施使电芯温度范围稳定在合理范围内
电池出问题会怎样？




80%故障来源于动力电池
充放电散热不良
碰撞导致穿刺、短路、漏液
进水
总之，当电池受到外力撞击破损、热失控或进水都可能导致严重事故


三、解决方案
保障电池安全之热管理技术
第一层面：单体电池电芯层面
选择合适电芯（镍氢电池、磷酸铁/三元锂离子/锰酸铁锂电池）、内部隔膜材料
第二层面：电池模组热量控制
主动 /被动+导热材料，加强电池的加温和散热能力，保证每个电池单体工作在合 适的温度范围内和保持电池箱内合理的温度分布，避免单体级别的热失控扩展到整个电池系统的热失控级别


热管理技术的实现




动力电池组装用胶点


车用锂电池单体的三种结构


单体电池组装用胶工艺分类
圆柱型电池组装


包型电池组装


软方型电池组装


导热材料（胶、垫片）分类应用
导热材料的四种作用：
1、为动力电池提供防护效果
2、实现安全可靠的轻量化设计
3、热管理辅助
4、帮助电池应对更复杂的使用环境


导热灌封胶：
通过对模组的整体灌封，将热量从电池模组传导到散热壳体上，借助灌封胶的高介电强度的优点，能在模组设计中减少间隙的大小
耐受热冲击，固化时收缩率极低，可靠保护电子元件
导热-结构胶粘剂（胶或导热垫片）:
提升设计灵活度，不受机械夹具的约束，能够粘合各种基底材料，令设计更加从容
降低对紧固件的需求，从而简化电池模组设计，优化冷却系统
导热间隙填充材料（胶或导热垫片）:
填充电芯、壳体之间的间隙，缓解由温度差异和弯曲变形引发的应力，缓冲运行振动
可挥发的硅氧烷含量可以控制在ppm级别
电池灌封用胶分类


聚氨酯灌封胶：毒性较大，容易使人产生过敏症状，生产制作需要十分注意
环氧灌封胶：粘接强度高，防盗版；固化放热大，易有应力，抗冷热变化能力较弱，受冷热冲击时胶体可能开裂，水分、湿气可能渗入到电子元器件内，造成隐患或故障
有机硅型灌封胶：


导热灌封胶技术指标：
热力学性能——导热率
电力学性能——介电强度、体积电阻率和介电常数
工艺性能——流动性、密度和粘接性
对电子元器件无应力或低应力
抗硫、磷等化合物“中毒”
可返修性


动力电池用胶案例


国内动力电池PACK企业名单






电动车部件生产企业名单
DC/DC变换器：
国外企业有TDK、博世、大陆、德尔福、联合电子、艾默生等
国内企业有欣锐科技、力工新能源、洛阳嘉盛、南京中港电力、富特科技、合肥华耀电子、康灿新能源、英威腾、通合电子、核达中远通、深圳威迈斯、金霆正通、杭州富阳恒泰汽车电器等
车载充电机：
国外企业有科世达、博世、艾默生、法雷奥、英飞凌等
国内企业有欣锐科技、力工新能源、洛阳嘉盛、南京中港电力、富特科技、英威腾、通合电子、得润电子、深圳威迈斯、金霆正通、杭州富阳恒泰汽车电器等
高压配电盒：
国内生产企业有上海埃而生电气、上海追日电气等
电动车生产企业名单
















补充1：充电桩用胶




补充2：车载充电器用胶
电感灌封
发热元器件与散热器间
整机防水抗震材料
其他结构密封或元件固定用胶材料
补充3：电动冷链物流车用胶

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