Adhesivo para pilas: funciones y soluciones de producto
Los vehículos eléctricos son una tendencia dominante para resolver los problemas de energía, medio ambiente y transporte urbano, y son también una dirección importante para el futuro desarrollo de la industria del automóvil. El sitio adhesivo para pilas de la batería del automóvil desempeña un papel importante en el montaje, la calidad y la fiabilidad de la batería del automóvil.
Índice
Estado actual de desarrollo de los vehículos eléctricos
En la actualidad, los vehículos híbridos domésticos y los vehículos eléctricos puros se han puesto en marcha en amplios sectores, como autobuses eléctricos, coches patrulla, vehículos de recepción, furgonetas, autobuses lanzadera, etc. se han popularizado ampliamente en diversas industrias. Los vehículos de energías limpias, como los vehículos con batería de combustible y los vehículos bioenergéticos, ya se están desarrollando y diseñando a toda máquina, y seguramente se convertirán en la corriente dominante en el futuro.
El desarrollo de los vehículos eléctricos en el mundo está creciendo rápidamente. Especialmente en los últimos 10 años, los gobiernos de varios países han aumentado continuamente sus inversiones de capital, incluyendo la mejora tecnológica, la construcción de infraestructuras, las subvenciones al consumo y el apoyo a los principales fabricantes de automóviles.
La cadena de la industria automovilística tradicional implica a más de 100 industrias, y los vehículos eléctricos se extienden sobre la base de la cadena de la industria automovilística tradicional. En la actualidad, la mayoría de los países se centran en el desarrollo de vehículos eléctricos puros.
La primera se centra principalmente en las baterías de iones de litio, los motores y sistemas de control, y los sistemas de control de vehículos, mientras que la segunda se centra principalmente en las instalaciones de carga, que incluyen cargador de bateríareciclaje de baterías y otras industrias.
En la estructura de costes de un vehículo eléctrico puro, el sistema de propulsión eléctrica (que incluye el sistema de batería de potencia y el sistema de propulsión del motor) representa más de 50% de todo el vehículo. Entre ellos, la batería de litio es la clave, y el adhesivo de la batería es uno de los factores clave para conseguir un funcionamiento estable, eficiente, duradero y seguro del sistema de propulsión eléctrico.
Composición básica de una batería de automoción
Las principales baterías de automoción actuales son las de litio ternario y las de fosfato de hierro y litio. Las baterías ternarias de litio se caracterizan por su alta densidad energética, su buen rendimiento a bajas temperaturas, su alta fiabilidad y su larga vida útil, pero su coste es relativamente alto.
Mientras que las baterías de litio hierro fosfato tienen un coste comparativamente más bajo, son convenientes para la producción masiva de automóviles y fáciles de reciclar, y la seguridad es mayor que la de las baterías de litio hierro fosfato. batería ternaria de litiopero la duración de la batería es inferior a la de la batería ternaria de litio.
| Tipo de batería | Tensión de la plataforma | Densidad energética | Densidad de potencia | Seguridad | Ciclo de vida | Coste |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fosfato de hierro y litio | 3.2 | ~125 | Relativamente alto | Alta | Alta | Bajo |
| Litio ternario | 3.7 | ~170 | Alta | Medio | Alta | Medio |
| Óxido de litio y cobalto | 3.7 | ＞200 | Alta | Bajo | Medio | Alta |
| Óxido de litio y manganeso | 3.7 | ~110 | Relativamente alto | Medio | Medio | Bajo |
| Fosfato de ferromanganeso | / | ~150 | Bajo | Relativamente alto | Bajo | Bajo |
| Titanato de litio | 2.2 | ~80 | Bajo | Alta | Alta | Alta |
Clasificación de las baterías eléctricas
Batería de ruedas eléctricas pueden dividirse en tipo bolsa, tipo cilíndrico y tipo cuadrado según su estructura.
Batería de petaca:
- La estructura de la pila de petaca está envuelta en una película de aluminio y plástico. En caso de peligro para la seguridad, la pila de petaca sólo explotará y se agrietará como mucho, en lugar de explotar como una pila con carcasa de acero y carcasa de aluminio.
- El peso de la batería de petaca es 40% más ligera que la batería de litio con carcasa de acero de la misma capacidad, y 20% más ligera que la batería de litio con carcasa de aluminio.
- El uso de envases flexibles ahorra más de 20% del volumen y aumenta la capacidad específica en 50%.
- La resistencia interna de la batería de petaca es menor que la de otros tipos de baterías de litio, lo que puede reducir en gran medida el autoconsumo de la batería.
- La batería de petaca se puede cambiar a cualquier forma, y la forma se puede personalizar según las necesidades del cliente, para desarrollar nuevos modelos de celdas.
- Poca consistencia.
- El coste es relativamente alto, lo que puede solucionarse mediante la producción a gran escala.
- Las fugas de líquido pueden solucionarse mejorando la calidad de la película de aluminio y plástico.
Batería cilíndrica:
- El proceso de producción automatizada de la batería cilíndrica está maduro, el rendimiento del producto es alto y el coste del pack es bajo.
- La batería cilíndrica tiene una fuerte consistencia y una alta densidad energética de la batería.
- La batería es pequeña, el área de disipación de calor de la batería es grande, y el rendimiento de disipación de calor es mejor que el de la batería cuadrada.
- El proceso de producción está maduro y la consistencia de las pilas es alta.
- En general, a la gente le preocupa que si hay un problema con una de las baterías, afecte al suministro eléctrico de todo el vehículo, haciendo que el coche eléctrico no funcione, o incluso provoque accidentes en el caso grave.
Batería cuadrada:
- La carcasa es de aleación de aluminio, acero inoxidable, etc., y el interior está bobinado o laminado.
- El efecto protector de la célula de la batería es mayor que el de la batería de película de aluminio y plástico, y la seguridad de la célula de la batería mejora considerablemente en comparación con la batería cilíndrica.
- La pesada carcasa limita la densidad energética de la batería, reduce el grado de automatización de la producción, disminuye el rendimiento del producto y reduce su consistencia.
Las funciones del adhesivo para pilas
Los adhesivos para baterías tienen cuatro funciones principales en las baterías eléctricas
- Proteger las baterías
- Realice un diseño ligero seguro y fiable
- Gestión térmica
- Ayuda a la batería a hacer frente a entornos de uso complejos
Soluciones para el adhesivo de las pilas eléctricas
Adhesivo para pilas de petaca
| Unión entre células - unión estructural | ||
|---|---|---|
| Sustrato | Placa de aluminio y film PET de subcontratación |
|
| Requisito | Posicionamiento adhesivo de la batería, conducción del calor, buena adhesión a la película PET y a la placa de aluminio | |
| Soluciones | Adhesivo estructural de poliuretano de dos componentes para baterías, Adhesivo de sílice de un componente, Adhesivo de sílice de dos componentes | |
| Características del producto | Adhesivo estructural de poliuretano de dos componentes para baterías: buena resistencia a altas y bajas temperaturas, capa adhesiva flexible para baterías, baja contracción, buena resistencia al impacto, alta fuerza de adhesión; Adhesivo de sílice de un componente: fácil de recubrir, buena adhesión, pero se cura lentamente o el interior no se cura cuando se utiliza en grandes áreas; Adhesivo de sílice de dos componentes: se requiere equipo de encolado, y si se utiliza un paquete pequeño, el coste es alto, pero se pueden curar y unir grandes áreas por dentro y por fuera. | |
Adhesivo para pilas cilíndricas
| Unión de la lámina conductora y la carcasa del módulo | ||
|---|---|---|
| Sustrato | Chapa de PC y chapa de níquel/aluminio; Chapa de níquel/aluminio y ABS/PC |
|
| Requisito | Colocación adhesiva de la batería, resistencia a la temperatura -40℃～85℃, colocación rápida | |
| Soluciones | La cuarta generación de adhesivo acrílico estructural para baterías; adhesivo termofusible para baterías resistente a altas temperaturas | |
| Características del producto | Adhesivo estructural acrílico para baterías de cuarta generación: poco olor, adecuado para uso a gran escala en espacios reducidos, buena resistencia a la fatiga; Adhesivo para baterías de fusión en caliente resistente a altas temperaturas: excelente rendimiento de unión puntual, pero requiere un equipo de dimensionamiento específico. | |
| Encapsulado de células | ||
|---|---|---|
| Requisito | Conducción del calor, fija la célula, absorción de impactos, ignífugo, mayor seguridad, baja densidad |
|
| Soluciones | Adhesivo de sílice térmica de dos componentes | |
| Características del producto | Adhesivo de silicona para baterías conductor del calor, capa de pegamento flexible, excelente efecto de absorción de impactos y conductividad térmica ajustable, pero el encapsulado general aumentará en gran medida el peso de la batería y aumentará el coste. | |
| Fijación adhesiva del fondo cilíndrico de la pila | ||
|---|---|---|
| Requisito | Placa de aislamiento de mazos de cables, pegamento de protección de posición de juntas de soldadura. Requiere retardante de llama, de bajo olor, no corrosivo para el cobre, aluminio, PVC, PP y materiales de silicona, de curado rápido tanto como sea posible. |
|
| Soluciones | Pegamento amarillo ignífugo, pegamento UV, pegamento protector epoxi | |
| Características del producto | Pegamento amarillo: el nivel de retardante de llama puede alcanzar V0, tiene buena adherencia a varios sustratos, pero la pérdida dieléctrica es alta, y es un pegamento solvente, que no es respetuoso con el medio ambiente; Pegamento UV: se puede curar rápidamente, y tiene buena adherencia a metales y plásticos , pero es difícil alcanzar V0 en retardante de llama; Pegamento protector epoxi: resistencia al calor, características eléctricas, buena resistencia química, excelente rendimiento de unión, pero la velocidad de curado se ve afectada por muchos factores. | |
| Fijación cilíndrica del portapilas | ||
|---|---|---|
| Requisito | Excelente resistencia al envejecimiento, buena flexibilidad |
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| Soluciones | Adhesivo estructural acrílico para pilas | |
| Características del producto | Bajo olor, alta tenacidad, resistencia a la fatiga, alta fuerza de adherencia, buena adhesión a diversos sustratos. | |
Adhesivo para pilas prismáticas
| Pegado de la carcasa | ||
|---|---|---|
| Sustrato | Carcasa de aleación de aluminio/película plástica de aluminio recubierta de Pp/material de aluminio/PC |
|
| Requisito | Colocación rápida, buena adherencia entre sustratos | |
| Soluciones | Adhesivo termofusible para baterías resistente a altas temperaturas | |
| Características del producto | Buena adherencia inicial, rápida velocidad de posicionamiento, buen encolado, pero se requiere un equipo especial de encolado | |
| PA | ||
|---|---|---|
| Requisito | La fuerza de unión entre los dos sustratos es superior a 5MPa, resistencia a la vibración, y buena resistencia al impacto en el rango de temperatura de -40 ° C ~ 85 ° C. El tiempo de operación debe ser controlado dentro de 30-40 minutos. |
|
| Soluciones | Adhesivo epoxi estructural para baterías Adhesivo acrílico estructural para baterías de cuarta generación | |
| Características del producto | Adhesivo epoxi estructural para baterías: buena tenacidad, buena resistencia al impacto, adecuado para pegar diversos materiales; Adhesivo acrílico estructural para baterías de cuarta generación: bajo olor, resistencia a la fatiga, adecuado para áreas pequeñas y uso masivo. | |
| Conducción del calor entre la placa base y la célula | ||
|---|---|---|
| Requisito | Protección del medio ambiente, tixotropía, buena conductividad térmica, curado rápido a temperatura ambiente |
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| Soluciones | Adhesivo epoxi estructural para baterías Adhesivo acrílico estructural para baterías de cuarta generación | |
| Características del producto | Adhesivo epoxi estructural para baterías: buena tenacidad, buena resistencia al impacto, adecuado para pegar diversos materiales; Adhesivo acrílico estructural para baterías de cuarta generación: bajo olor, resistencia a la fatiga, adecuado para áreas pequeñas y uso masivo. | |
Otros puntos adhesivos para baterías de automoción
| Sistema de gestión de baterías - Revestimiento de PCB | ||
|---|---|---|
| Requisito | Monocomponente, se puede cepillar, la fachada no fluye y puede funcionar durante mucho tiempo |
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| Soluciones | Adhesivo de sílice monocomponente | |
| Características del producto | El adhesivo de sílice monocomponente es adecuado para revestimientos poco profundos, se cura con la humedad y puede funcionar durante mucho tiempo | |
| Sellado de cajas | ||
|---|---|---|
| Requisito | Baja resistencia, fácil de desmontar, secado superficial lento, alta elongación |
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| Soluciones | Adhesivo de sílice monocomponente; adhesivo MS | |
| Características del producto | Adhesivo de sílice monocomponente: secado superficial lento, buen alargamiento a la rotura, pero no es fácil de desmontar; Adhesivo MS: pegamento elástico, mejor adherencia que la silicona monocomponente, pero peor resistencia al agua que la silicona, difícil de desmontar. | |
| Tornillo de fijación de la batería | ||
|---|---|---|
| Requisito | Puede cumplir los requisitos de las pruebas de vibración, choque mecánico, caída, volteo, colisión simulada, etc. |
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| Soluciones | Adhesivo anaeróbico de bloqueo de roscas para baterías | |
| Características del producto | Una variedad de modelos puede satisfacer diferentes requisitos de fuerza de adhesión, buena resistencia a la vibración y resistencia a la temperatura | |
| Pegado de placas | ||
|---|---|---|
| Sustrato | Principalmente piezas de aleación de aluminio y acero con tratamiento superficial |
|
| Requisito | Resistencia a las vibraciones, capa adhesiva de la batería con tenacidad, fuerte adhesión inicial, adhesivo con cierta tixotropía, buena adhesión al sustrato | |
| Soluciones | Adhesivo acrílico estructural para pilas; adhesivo epoxi para pilas de curado a baja temperatura | |
| Características del producto | Adhesivo acrílico estructural para baterías: el coloide se puede pegar en la fachada, tiene buena resistencia a las vibraciones y a la fatiga, y se puede pegar bien al sustrato, pero el coste es elevado; adhesivo epoxi para baterías de curado a baja temperatura: se puede curar más rápido a temperaturas más bajas, con buena resistencia al aceite y a los medios químicos, pero la capa adhesiva es dura. | |
Hailey
Hola, soy Hailey, Desde que me gradué con mi maestría en física, me he dedicado a la industria de baterías de litio y he trabajado con ingenieros de baterías de litio para completar varios proyectos de diseño y fabricación de baterías de litio. Basado en el conocimiento eléctrico como ingeniero de baterías de litio durante más de 4 años, ahora soy principalmente responsable de escribir contenido sobre la batería de litio y me gustaría compartir mis puntos de vista con usted.
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