—— 汽车产业链供需平台 ——
首页 > 资讯 > 供应链 > 汉高粘合剂动力电池整体解决方案

汉高粘合剂动力电池整体解决方案

盖世直播 2022-11-24 09:23:50

汉高针对电芯、电池模组及电池包提供粘接、连接、保护与导热材料,为电源转换系统与控制元件的稳定运行保驾护航,目前,汉高推出了两款新的保护涂层产品:乐泰Loctite EA 9400和乐泰Loctite FPC 5060,用以保护电池外壳免受热量和火灾的影响,两种产品均可通过“喷涂”或“平流”方式涂覆,与自动化点胶系统兼容。

2022年11月16日,由盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届汽车动力电池论坛上,汉高粘合剂技术,新能源汽车大中华区业务开发总监侯春嵘特别介绍,乐泰Loctite FPC 5060是一种单组分、水基、无机材料,当暴露于火焰时不会形成任何烟雾,正因此,在涂覆过程中需要比9400更厚。

1.jpg

汉高粘合剂技术,新能源汽车大中华区业务开发总监 侯春嵘

以下是演讲内容整理:

首先介绍一下汉高,汉高是老牌德国企业,至今有146年的历史,业绩贡献主要来自于粘合剂业务,2021年总营业收入200亿欧元,超过一半的份额都来自于粘合剂业务。

全球而言,汉高有超过5万名员工,基本上覆盖了各个工业领域,包括电子、汽车、建筑、航空航天等行业,我来自汉高汽车零部件事业部,我们汽车零部件事业部针对四个细分市场:1、新能源细分市场:包含新能源所涉及到的三电零部件;2、汽车电子市场:包含连接器,传感器等相关零部件;3、传统动力总成:车身密封材料,包括车灯、内饰件等部分;4、处理以及清洗机:涉及到电池包生产前端,对一些壳体、金属件进行表面处理或清洗。

今天分享汉高的粘合剂产品在动力电池上的应用方案,汉高的粘合剂产品并不仅局限于应用在动力电池领域,在新能源行业也有覆盖三电的应用解决方案。

下图是汉高粘合剂在动力电池领域的产品谱系,第一种是用在电芯上面的Electrode Conductive Coatings(电极导电涂层)材料,导电涂层类产品为了粘连电芯中的电极,目前已经进入量产电池产线;第二种叫做Compression Pads,类似于像缓冲,起到缓振、隔热的效果;第三种叫做Battery Cell Assembly Adhesives(电芯组装胶粘剂),是电芯层面会用到的结构粘贴胶,随着电池包模组设计的演变(模组化形式到CTB/CTC),这类材料会用的更多。

第四种是Fire Protective Lid Coatings(防火涂料),第五种是Gasketing of Battery Pack Housing(电池组外壳垫片),属于密封胶产品,最大的优势在于可以在线发泡,大大提升了生产节拍和效率,用可拆装和不可拆装两种方式进行密封粘接。其他还有结构增强类的对应胶类产品,可以使电池包的密封性进一步提升,以及导热相关的产品。

总而言之,汉高有八大类在动力电池上的粘合剂产品应用方案。

2.png

图片来源:汉高

基于目前整个行业所面临的挑战,汉高对整个胶类的设计又做了三大类的设计区分:第一大类是导热,和热管理相关;第二大类是电芯的结构粘接,以及绝缘涂层;第三大类和安全相关,和防火相关的涂层类产品。

汉高在电池领域的产品线是很全面的,包含导电涂层,绝缘涂层,导热胶,密封胶和防火涂层,这些产品大部分都是量产的,有一些还正在开发中。为了结合客户的实际需求,汉高会同时和客户做对应的前期研发,充分发挥优势,设计出全新的产品。

下面分解成不同的具体材料,举例说明汉高目前的产品特性。

首先是Thermal Gap Filler,也就是导入填缝剂,目前,国内的主机厂、动力电池厂在设计电池包的过程中在逐步地减少这类材料,但是很多合资主机厂用到这类材料会比较多。比如说,BERGQUIST TGF 3010APS这一款导热填缝胶的特性是Non Silicone(硅),并具备3瓦的导热系数和高挤出速率。

针对国内的企业,汉高主要推的是TGF 2200APS和TGF 3200APS,符合行规,也可以非常严格地控制硅氧烷的含量,进一步降低有机硅的小分子挥发。

下图中的第二款产品TGF 2010APS是2瓦的非硅材料,这是3瓦非硅材料的更新版本。总之,这四类产品组成了汉高目前在动力电池上,尤其是仍然采用模组化设计的电池包,所要用到的产品。

3.png

图片来源:汉高

第二大类是导热粘合胶,随着CTB、CTC的发展,电池包越来越多采用无模组、大模组的形式,要解决电芯和冷板、电芯和侧板/端板之间的粘接问题,同时又要实现热管理和导热功能,这就会用到导热粘接胶。

从导热系数看,汉高提供的产品目前有不同的导热系数(1瓦~3瓦),其中3瓦是技术难度比较高的导热胶产品,填料非常复杂,如何在高填料比例下实现性能,同时将模量控制在合理的范围内,使其具有一定的延伸率,并可以抵抗振动,这就是在技术设计过程当中汉高展现出来的优势。

第三类是涂层类产品,首先介绍绝缘涂层,就是用方壳电芯外的涂层。目前,大部分方壳电芯都是采用膜包覆的方式,这个过程存在一定的缺陷和风险,比如脱胶,时间久了出现破损,失效,生产节拍较慢…….绝缘涂层存在的目的就是解决这些问题。

第二类是防火涂层,也是采取在线喷涂的工艺,能够实现整体在上盖壳体的全覆盖,同时将厚度控制在一定范围内,减少对电池包空间的占用。

我们目前来讲有两大类产品,目前,汉高推出了两款新的保护涂层产品:乐泰Loctite EA 9400和乐泰Loctite FPC 5060,用以保护电池外壳免受热量和火灾的影响,两种产品均可通过“喷涂”或“平流”方式涂覆,与自动化点胶系统兼容。

我们的欧洲实验室对两种材料进行了火烧实验,以1000度测试为例,如果没有加过任何防火涂层,只是进行了一些电镀工艺,50秒左右,电池板温度就会超过300度。加了对应涂层之后,EA9400可以在十分钟内都保护电池板处在相对稳定的安全温度中,而5060,由于是无机产品,相对于9400性能稍差,基本控制在300-400度的区间范围内。

在喷涂测试中,不锈钢板上9400可以将喷涂厚度保持在0.7毫米,板材厚度在1.1毫米~1.3毫米的情况下,9400都可以实现10分钟火烧低于300度的特性,铝板相对差一点,喷涂厚度需要从0.7毫米提升至1.2毫米。5060是无机材料,需要喷到1.5毫米以上来实现温度控制。

材料一定要配合工艺才能实现最终的量产。目前,防火涂层的工艺有两种:一种是常规喷涂,实现起来非常简单,但是材料利用率相对比较低。第二种是汉高根据产品开发的喷涂工艺,可以大幅提升整体材料的利用率,不需要用堆叠的方式覆盖两条喷涂线之间的接缝,可以实现头对头接缝。

汉高已经和国际上的主流设备供应商达成了合作开发关系,将设备、工艺同材料相结合,从而实现快速有效、无材料浪费、无接缝的喷涂模式,更好地为客户服务。

(以上内容来自汉高粘合剂技术,新能源汽车大中华区业务开发总监侯春嵘于2022年11月16日由盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届汽车动力电池论坛上发表的《汉高粘合剂动力电池整体解决方案》主题演讲。)

关注我们更多服务平台

添加社区公众号、小程序, APP, 随时随地云办公尽在掌握

联系我们
盖世汽车社区 盖世汽车中文资讯 盖世汽车会议 盖世汽车研究院 盖世大学堂 Automotive News Global Auto Sources 友情链接 Copyright@2007-2022 All Right Reserved.盖世汽车版权所有
增值电信业务经营许可证 沪B2-2007118 沪ICP备07023350号 沪公网安备 31011402009699号 未经授权禁止复制或建立影像,否则将追究法律责任。