新一代无模组电池包技术专用的导热胶粘剂:第二部分 | Parker China
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新一代无模组电池包技术专用的导热胶粘剂:第二部分

 

正如我们在第一部分中所分享的,电池包技术的快速发展使得电动汽车(EV)制造商越来越重视电池包设计的优化。这些制造商正在寻求短期和长期的解决方案,有的是将单个电池直接粘合到冷却板上,有的是直接粘合到汽车底盘上。为了使这些解决方案变成现实,就需要有新的导热(TC)胶粘剂技术。

 

在第一部分中,我们强调了TC聚氨酯胶粘剂的新发展,也在我们团队发表的白皮书中对此进行了说明。此外,我们还回顾了当前的电池包配置、新一代无模组电池包(CTP)配置、以及配方、开发和测试过程。最后以部分将展示测试结果、我们的见解,以及其对电池和EV制造商的意义。

 

结果和见解

 

由于缺少模块化保护外壳,所以,新的CTP设计要求胶粘剂能在更严格的环境测试条件下表现出出色的粘附性能。根据经验,聚氨酯胶粘剂粘附水平不是非常高,特别是在塑料和铝基材上。含有高浓度TC填料的胶粘剂则带来了更大的挑战。

为了应对这些挑战,我们根据专为CTM应用设计的传统化学材料和为CTP应用设计的新化学材料,专门配制出了两种双组分TC聚氨酯。通过对这些独特配方的开发,在延长环境老化之后,其均取得了显著的结果。搭接剪切强度(LSS)测试表明,传统的CTM填缝胶在老化仅两周后,LSS就会有明显的下降(80%)。尽管这种下降产生的实验室剪切值仍在2-4 MPa的范围内,但这些数字并不适合新的CTP电池设计。粘附力下降主要由于界面粘附力丧失而引起。在相同的测试流程中,新型CTP胶粘剂在整个老化测试中都表现出了高水平的粘附力。

 

为了模拟聚对苯二甲酸乙二醇酯包裹的电池单元和底层铝制冷却板之间的粘合模式,我们还在混合基材上进行了其他实验。在之前的测试中,传统CTM填缝胶的LSS迅速下降,导致粘合失败。暴露在高温和高湿环境下时,虽然CTM填缝胶无法对铝保持足够的强度,但混合基材上的CTP胶粘剂却一直保持着强大的粘附力,而且LSS只是轻微下降。除了胶粘剂性能,CTP胶粘剂还具有很多关键的体特性,包括树脂和固化剂粘度、混合比重、热导率、极限抗拉强度和断裂伸长率。

总而言之,我们的新型CTP胶粘剂能够提供易于制造所需的流变学平衡、车辆轻量化所需的低密度、良好的导热率(用于有效的电池热管理)、协助处理机械负荷的强大体特性、以及防止电荷积聚的低介电常数。

 

重要要点

 

对于专注于电池包设计优化的电池和EV制造商来说,我们在白皮书中提供的研究结果证实了新型CTP胶粘剂作为近期解决方案的可行性。这些创新技术可提供极高的导热率,同时也能保持高水平的粘附性 - 甚至在六周的老化后也是如此。

 

将CTP胶粘剂的强粘附性和高导热率与其低密度、流动特性和低介电常数结合在一起,这也是电池和EV制造商实现更高的电池组能量密度并降低新CTP电池设计制造成本的关键所在。而且,为了确保我们能满足客户不同的应用要求,我们将根据每个客户的需求专门定制胶粘剂的性能。

 

如需了解更多关于新一代无模组电池包配置的信息,请查阅我们的白皮书。如欲联系我们的专家,请在此填写联系信息表。