鉅大LARGE | 點擊量：1205次 | 2020年04月28日
電池系統(tǒng)要大量的材料來實現(xiàn)電芯成組
電池系統(tǒng)里面要大量的材料來實現(xiàn)電芯成組，每樣材料的需求是不同的，基本可以分為結(jié)構(gòu)粘接材料、導(dǎo)熱材料、絕緣材料、絕熱材料和密封材料這幾種要求。
結(jié)構(gòu)粘接材料：通常而言分為結(jié)構(gòu)膠或者雙面膠帶，重要用于粘接電芯與電芯、電芯與泡棉、電芯和模組外殼等，重要的用途是電芯與模組成為一體化，滿足模組的振動、沖擊和跌落等要求。
導(dǎo)熱材料：重要用于傳導(dǎo)電芯的熱量，并把模組的熱量往外進行轉(zhuǎn)移。
絕緣材料：這個材料往往是與其他材料的要求融合在一起，重要的目標是放置單體電芯出現(xiàn)漏液或者其他破損狀態(tài)下，整個電池往金屬導(dǎo)電材料上引起短路或者絕緣問題。
絕熱材料：重要的要求，是隔絕外部的熱量進入電池系統(tǒng)，有冷和熱兩種，我后面進一步介紹火燒實驗和溫降實驗關(guān)于電池系統(tǒng)的實際要求。
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%
密封材料：重要是實現(xiàn)電池系統(tǒng)密封的要求，實現(xiàn)Ip67的用途。
圖1電池系統(tǒng)里面使用材料概覽
我們從方殼、軟包和圓柱三方面來比較差異性：
第一部分方殼電池
方殼電芯在模組內(nèi)的固定：電芯之間粘接定位，側(cè)板和端板的粘接。方殼電芯本體比較重，所以首要的任務(wù)要固定電芯，根據(jù)電芯的膨脹情況，要考慮在模組內(nèi)留下足夠的緩沖，所以這里要考慮較高強度的膠。這里粘接的表面為：
鋁合金殼體+絕緣膜包覆
絕緣墊片
外框鋁材
通常而言，對以上不同的兩種基材之間的粘接要具備足夠的強度，同時粘接完成以后要耐振動，環(huán)境特性方面在-40℃～85℃的溫度范圍內(nèi)，耐溫度沖擊性好。而整個膠的操作時間要進行控制。在選用膠帶和膠水的時候，是有些差異的
假如選用膠水，則重要考慮電芯之間的高強度的粘接，采用額外的彈性材料進行緩沖
采用粘彈體的膠帶粘接方式，重要是利用到了膠帶減震緩沖，吸收能量的特點，強度是保證電芯的沖擊方面的測試符合要求
圖2粘接膠的要求
相關(guān)經(jīng)驗總結(jié)推薦：方殼電芯之間粘接：雙組分聚氨酯Dp6310NS,VHBTM雙面膠帶：4914-02，GTM715
第二部分軟包電池
軟包電芯與鋁殼之間的固定：粘接定位，導(dǎo)熱，與pET膜和鋁板粘接性好。
由于要固定電芯，還要考慮在里面設(shè)計足夠的緩沖，形成整體的情況，所以這里要考慮較高強度的膠，并具有一定的導(dǎo)熱系數(shù)，使得模組內(nèi)使用粘接的地方有足夠的傳熱。一半考慮采用雙組份聚氨酯導(dǎo)熱粘接固定膠或者高硬度導(dǎo)熱VHBTM雙面膠帶?；镜目紤]系數(shù)重要有熱的方面和結(jié)構(gòu)方面，分為導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）和粘接強度；進一步考慮，要在各種環(huán)境條件下，比如高低溫特性、溫度交變下能穩(wěn)定，也能滿足沖擊和振動的要求。
圖3結(jié)構(gòu)膠和VHBTM雙面膠帶
相關(guān)經(jīng)驗總結(jié)：軟包電池之間粘接：FB49,粘接泡棉：468Mp，9448A,55236
第三部分圓柱型電池組的材料應(yīng)用
電芯與基座之間的粘接：丙烯酸結(jié)構(gòu)膠，具有很強的粘接強度，起到很好的固定用途；
包括并排放置電芯的底座，底座上設(shè)固定并排電芯兩極的固定組件、推動并排電芯緊密排列的調(diào)節(jié)組件、促凝膠組件和將粘好膠的電芯導(dǎo)向運動至促凝膠組件位置的推板組件。由于圓柱電芯的特點，所以要強調(diào)膠水的黏接力、抗剪強度、耐老化、壽命等性能指標，還有電芯表面的處理之后，也要考慮膠水的導(dǎo)熱系數(shù)、耐老化、電氣絕緣性、阻燃性等性能指標。
相關(guān)經(jīng)驗推薦：圓柱電池與pC支架：雙組分環(huán)氧Dp125UV；pC支架與匯流板鋁片：雙組分丙烯酸Dp8805
在實際操作中，關(guān)于結(jié)構(gòu)膠的材料，特別是由上述模組的設(shè)計要求，往下深入到膠水的實際特性的時候，要考慮膠水的特性。以常溫特性而言，粘結(jié)保證常溫狀態(tài)下粘接穩(wěn)定的情況下，同時滿足于車輛運行的特點，在高溫低溫環(huán)境下也具備出色的耐老化特性。這里就要通過實際的膠水和選用的材料測試來進行驗證。在這里以3MVHBTM膠帶電池粘接性能測試報告來談一談實際的測試方法：
步驟1：在已覆好4914-02的藍色pETfilm鋁板和另一塊藍色pETfilm鋁板粘接上粘貼
步驟2：將pC絕緣罩片用4914-02粘接，黑色pET絕緣罩片用4914-02粘接
步驟3：將pET鋼模片與鋁板之間用4914-02粘接
步驟4：將所有試片滾壓后，一組放置于高低溫老化箱中進行老化測試
步驟5：高低溫老化后的試樣以及在恒溫恒濕試驗室中放置72小時后的試樣，測試動態(tài)剪切速度，剪切速度2in/min
使用這個膠的測試數(shù)據(jù)，還要在模組級別進行仿真和測試，我們認為做到后面部件和材料之間的溝通和數(shù)據(jù)的耦合，是非常重要的事情，供各位參考。
