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電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池用膠簡(jiǎn)介

2021-12-14 20:31:22·  來(lái)源：驅(qū)動(dòng)視界  
　
一、What's 新能源汽車(chē)？非內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，如純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池、氫動(dòng)力和太陽(yáng)能汽車(chē)隨著電池技術(shù)的發(fā)展突破，未來(lái)5~10年內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)將普及電池
一、What's 新能源汽車(chē)？
非內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，如純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池、氫動(dòng)力和太陽(yáng)能汽車(chē)
隨著電池技術(shù)的發(fā)展突破，未來(lái)5~10年內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)將普及
電池類(lèi)型包括鋰離子、燃料、鎳氫、鉛酸電池和超級(jí)電容器

世界電動(dòng)汽車(chē)NO .1——通用EV1
1990，生于憂患，死于絞殺
電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展前景
車(chē)型種類(lèi)：
乘用車(chē)、公交客車(chē)、物流輕卡、電動(dòng)微面、觀光車(chē)、老年代步車(chē)、公路貨車(chē)、貨運(yùn)叉車(chē)等
傳統(tǒng)車(chē)企的電動(dòng)車(chē)計(jì)劃和資金投入




電動(dòng)汽車(chē) VS 常規(guī)動(dòng)力汽車(chē)


備注：
“小三電”如逆變/變頻器、車(chē)載充電機(jī)、車(chē)載電子設(shè)備等
二、動(dòng)力電池特性與問(wèn)題


汽車(chē)動(dòng)力電池不同于普通汽車(chē)鉛酸電瓶


備注：
特斯拉MODEL S電池組重達(dá)900多公斤，由7104節(jié)18650電芯組成
動(dòng)力電池的基本構(gòu)成
電池管理系統(tǒng)（BMS）：主體和溫度、電壓、電流傳感器等
電池箱：支撐、固定、包圍電池組的箱體，包含上蓋和下托盤(pán)，輔助元器件如連接件、護(hù)板、螺栓等
輔助元器件：包括如熔斷器、繼電器、分流器、接插件、緊急開(kāi)關(guān)、煙霧傳感器、維修開(kāi)關(guān)、密封條、絕緣材料等
電池系統(tǒng)：?jiǎn)误w電池串、并聯(lián)組成的多級(jí)單元
主/被動(dòng)散熱系統(tǒng)（氟冷/水冷/風(fēng)冷）


動(dòng)力電池與熱管理
動(dòng)力電池的最關(guān)鍵性能指標(biāo)是能量密度(Wh/Kg)，不斷提升中
車(chē)輛實(shí)際續(xù)航能力受熱管理（Thermal Management）能力影響極大
——充/放電過(guò)程發(fā)熱大、溫度高，工作環(huán)境相對(duì)封閉，原則上應(yīng)控制在0℃~+55℃


電池?zé)峁芾矶x：
通過(guò)溫度檢測(cè)、開(kāi)關(guān)充電回路、啟停加熱/散熱等措施使電芯溫度范圍穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)
電池出問(wèn)題會(huì)怎樣？




80%故障來(lái)源于動(dòng)力電池
充放電散熱不良
碰撞導(dǎo)致穿刺、短路、漏液
進(jìn)水
總之，當(dāng)電池受到外力撞擊破損、熱失控或進(jìn)水都可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故


三、解決方案
保障電池安全之熱管理技術(shù)
第一層面：?jiǎn)误w電池電芯層面
選擇合適電芯（鎳氫電池、磷酸鐵/三元鋰離子/錳酸鐵鋰電池）、內(nèi)部隔膜材料
第二層面：電池模組熱量控制
主動(dòng) /被動(dòng)+導(dǎo)熱材料，加強(qiáng)電池的加溫和散熱能力，保證每個(gè)電池單體工作在合 適的溫度范圍內(nèi)和保持電池箱內(nèi)合理的溫度分布，避免單體級(jí)別的熱失控?cái)U(kuò)展到整個(gè)電池系統(tǒng)的熱失控級(jí)別


熱管理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)




動(dòng)力電池組裝用膠點(diǎn)


車(chē)用鋰電池單體的三種結(jié)構(gòu)


單體電池組裝用膠工藝分類(lèi)
圓柱型電池組裝


包型電池組裝


軟方型電池組裝


導(dǎo)熱材料（膠、墊片）分類(lèi)應(yīng)用
導(dǎo)熱材料的四種作用：
1、為動(dòng)力電池提供防護(hù)效果
2、實(shí)現(xiàn)安全可靠的輕量化設(shè)計(jì)
3、熱管理輔助
4、幫助電池應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的使用環(huán)境


導(dǎo)熱灌封膠：
通過(guò)對(duì)模組的整體灌封，將熱量從電池模組傳導(dǎo)到散熱殼體上，借助灌封膠的高介電強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，能在模組設(shè)計(jì)中減少間隙的大小
耐受熱沖擊，固化時(shí)收縮率極低，可靠保護(hù)電子元件
導(dǎo)熱-結(jié)構(gòu)膠粘劑（膠或?qū)釅|片）:
提升設(shè)計(jì)靈活度，不受機(jī)械夾具的約束，能夠粘合各種基底材料，令設(shè)計(jì)更加從容
降低對(duì)緊固件的需求，從而簡(jiǎn)化電池模組設(shè)計(jì)，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)
導(dǎo)熱間隙填充材料（膠或?qū)釅|片）:
填充電芯、殼體之間的間隙，緩解由溫度差異和彎曲變形引發(fā)的應(yīng)力，緩沖運(yùn)行振動(dòng)
可揮發(fā)的硅氧烷含量可以控制在ppm級(jí)別
電池灌封用膠分類(lèi)


聚氨酯灌封膠：毒性較大，容易使人產(chǎn)生過(guò)敏癥狀，生產(chǎn)制作需要十分注意
環(huán)氧灌封膠：粘接強(qiáng)度高，防盜版；固化放熱大，易有應(yīng)力，抗冷熱變化能力較弱，受冷熱沖擊時(shí)膠體可能開(kāi)裂，水分、濕氣可能滲入到電子元器件內(nèi)，造成隱患或故障
有機(jī)硅型灌封膠：


導(dǎo)熱灌封膠技術(shù)指標(biāo)：
熱力學(xué)性能——導(dǎo)熱率
電力學(xué)性能——介電強(qiáng)度、體積電阻率和介電常數(shù)
工藝性能——流動(dòng)性、密度和粘接性
對(duì)電子元器件無(wú)應(yīng)力或低應(yīng)力
抗硫、磷等化合物“中毒”
可返修性


動(dòng)力電池用膠案例


國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池PACK企業(yè)名單






電動(dòng)車(chē)部件生產(chǎn)企業(yè)名單
DC/DC變換器：
國(guó)外企業(yè)有TDK、博世、大陸、德?tīng)柛?、?lián)合電子、艾默生等
國(guó)內(nèi)企業(yè)有欣銳科技、力工新能源、洛陽(yáng)嘉盛、南京中港電力、富特科技、合肥華耀電子、康燦新能源、英威騰、通合電子、核達(dá)中遠(yuǎn)通、深圳威邁斯、金霆正通、杭州富陽(yáng)恒泰汽車(chē)電器等
車(chē)載充電機(jī)：
國(guó)外企業(yè)有科世達(dá)、博世、艾默生、法雷奧、英飛凌等
國(guó)內(nèi)企業(yè)有欣銳科技、力工新能源、洛陽(yáng)嘉盛、南京中港電力、富特科技、英威騰、通合電子、得潤(rùn)電子、深圳威邁斯、金霆正通、杭州富陽(yáng)恒泰汽車(chē)電器等
高壓配電盒：
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有上海埃而生電氣、上海追日電氣等
電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)企業(yè)名單
















補(bǔ)充1：充電樁用膠




補(bǔ)充2：車(chē)載充電器用膠
電感灌封
發(fā)熱元器件與散熱器間
整機(jī)防水抗震材料
其他結(jié)構(gòu)密封或元件固定用膠材料
補(bǔ)充3：電動(dòng)冷鏈物流車(chē)用膠

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