Adhésif pour batterie - les fonctions et les solutions de produits
Les véhicules électriques sont une tendance dominante dans la résolution des problèmes d'énergie, d'environnement et de transport urbain, et constituent également une orientation majeure pour le développement futur de l'industrie automobile. Les adhésif pour batterie de la batterie automobile joue un rôle important dans l'assemblage, la qualité et la fiabilité de la batterie automobile.
Table des matières
État actuel du développement des véhicules électriques
À l'heure actuelle, les véhicules hybrides domestiques et les véhicules électriques purs sont utilisés dans de vastes domaines, tels que les bus électriques, les voitures de patrouille, les véhicules d'accueil, les fourgonnettes, les navettes, etc. qui ont été largement popularisés dans diverses industries. Les véhicules à énergie propre, tels que les véhicules à pile à combustible et les véhicules à bioénergie, font déjà l'objet d'un développement et d'une conception en plein essor, et deviendront certainement courants à l'avenir.
Le développement des véhicules électriques dans le monde est en pleine expansion. Au cours des dix dernières années, les gouvernements de différents pays ont continuellement augmenté leurs investissements, y compris l'amélioration technologique, la construction d'infrastructures, les subventions à la consommation et le soutien aux principaux constructeurs automobiles.
La chaîne traditionnelle de l'industrie automobile comprend plus de 100 industries, et les véhicules électriques sont développés sur la base de la chaîne traditionnelle de l'industrie automobile. À l'heure actuelle, la plupart des pays se concentrent sur le développement de véhicules électriques purs.
L'amont se concentre principalement sur les batteries lithium-ion, les moteurs et les systèmes de contrôle, et les systèmes de contrôle des véhicules, tandis que l'aval se concentre principalement sur les installations de charge, y compris les batteries lithium-ion. chargeur de batterieLe recyclage des batteries et d'autres industries.
Dans la structure des coûts d'un véhicule électrique pur, le système d'entraînement électrique (y compris le système de batterie et le système d'entraînement du moteur) représente plus de 50% de l'ensemble du véhicule. Parmi eux, la batterie au lithium est essentielle, et l'adhésif de la batterie est l'un des facteurs clés pour assurer un fonctionnement stable, efficace, durable et sûr du système d'entraînement électrique.
Composition de base d'une batterie d'alimentation automobile
Les principales batteries automobiles actuelles sont les batteries ternaires au lithium et les batteries au phosphate de fer-lithium. Les batteries ternaires au lithium présentent les caractéristiques suivantes : haute densité énergétique, bonnes performances à basse température, grande fiabilité et longue durée de vie, mais leur coût est relativement élevé.
Les batteries au phosphate de fer-lithium sont comparativement moins coûteuses, conviennent à la production de masse d'automobiles, sont faciles à recycler et sont plus sûres que les batteries au phosphate de fer-lithium. pile ternaire au lithiummais la durée de vie de la batterie est inférieure à celle d'une batterie ternaire au lithium.
| Type de batterie | Tension de la plate-forme | Densité énergétique | Densité de puissance | Sécurité | Cycle de vie | Coût |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Phosphate de lithium et de fer | 3.2 | ~125 | Relativement élevé | Haut | Haut | Faible |
| Lithium ternaire | 3.7 | ~170 | Haut | Moyen | Haut | Moyen |
| Oxyde de lithium et de cobalt | 3.7 | ＞200 | Haut | Faible | Moyen | Haut |
| Oxyde de lithium et de manganèse | 3.7 | ~110 | Relativement élevé | Moyen | Moyen | Faible |
| Phosphate de ferromanganèse | / | ~150 | Faible | Relativement élevé | Faible | Faible |
| Titanate de lithium | 2.2 | ~80 | Faible | Haut | Haut | Haut |
Classification des piles de puissance
Batterie pour roues motrices peuvent être divisés en trois catégories selon leur structure : poche, cylindrique et carrée.
Batterie de poche :
- La structure de la batterie de poche est emballée dans un film plastique en aluminium. En cas de danger, la batterie de poche n'explosera et ne se fissurera qu'au maximum, au lieu d'exploser comme une cellule de batterie à coque d'acier et à coque d'aluminium.
- Le poids de la batterie de poche est inférieur de 40% à celui d'une batterie au lithium à boîtier en acier de même capacité, et inférieur de 20% à celui d'une batterie au lithium à boîtier en aluminium.
- L'utilisation d'emballages souples permet d'économiser plus de 20% du volume et d'augmenter la capacité spécifique de 50%.
- La résistance interne de la batterie à poche est plus faible que celle des autres types de batteries au lithium, ce qui permet de réduire considérablement l'autoconsommation de la batterie.
- La batterie en poche peut être modifiée dans n'importe quelle forme, et la forme peut être personnalisée en fonction des besoins du client, afin de développer de nouveaux modèles de cellules.
- Cohérence médiocre.
- Le coût est relativement élevé, ce qui peut être résolu par une production à grande échelle.
- Les fuites de liquide peuvent être résolues en améliorant la qualité du film aluminium-plastique.
Batterie cylindrique :
- Le processus de production automatisé de la batterie cylindrique est au point, le rendement du produit est élevé et le coût de l'emballage est faible.
- Le bloc-batterie cylindrique a une forte consistance et une densité énergétique élevée.
- La batterie est petite, la zone de dissipation de la chaleur du bloc-batterie est grande et la performance de dissipation de la chaleur est meilleure que celle de la batterie carrée.
- Le processus de production est mûr et l'homogénéité des piles est élevée.
- Les gens craignent généralement qu'en cas de problème avec l'une des batteries, l'alimentation électrique de l'ensemble du véhicule soit affectée, ce qui entraînerait un dysfonctionnement de la voiture électrique, voire des accidents dans les cas les plus graves.
Batterie carrée :
- La coque est en alliage d'aluminium, en acier inoxydable, etc., et l'intérieur est enroulé ou stratifié.
- L'effet protecteur sur la cellule de la batterie est plus fort que celui de la batterie à film aluminium-plastique, et la sécurité de la cellule de la batterie est grandement améliorée par rapport à la batterie cylindrique.
- La lourdeur de l'enveloppe limite la densité énergétique de la batterie, le degré d'automatisation de la production, le rendement du produit et l'homogénéité.
Les fonctions de l'adhésif de la batterie d'alimentation
Les adhésifs pour batteries ont quatre fonctions principales dans les batteries d'énergie
- Protéger les batteries d'alimentation
- Réaliser une conception légère sûre et fiable
- Gestion thermique
- Aider la batterie à faire face à des environnements d'utilisation complexes
Solutions pour l'adhésif des batteries d'alimentation
Adhésif pour batterie de poche
| Liaison entre les cellules - liaison structurelle | ||
|---|---|---|
| Substrat | Plaque d'aluminium et film PET d'externalisation |
|
| Exigence | Positionnement de l'adhésif de la batterie, conduction de la chaleur, bonne adhérence au film PET et à la plaque d'aluminium | |
| Solutions | Adhésif structural polyuréthane à deux composants pour batteries, Adhésif monocomposant à base de silice, Colle de silice à deux composants | |
| Caractéristiques du produit | Adhésif structurel polyuréthane à deux composants pour batteries : bonne résistance aux hautes et basses températures, couche adhésive flexible pour batteries, faible rétrécissement, bonne résistance aux chocs, force d'adhérence élevée ; Adhésif silice à un composant : facile à enduire, bonne adhérence, mais durcit lentement ou l'intérieur n'est pas durci lorsqu'il est utilisé sur une grande surface ; Adhésif silice à deux composants : un équipement de dimensionnement de la colle est nécessaire, et si un petit emballage est utilisé, le coût est élevé, mais de grandes surfaces peuvent être durcies et collées à l'intérieur et à l'extérieur. | |
Adhésif pour batterie cylindrique
| Collage de la feuille conductrice et du boîtier du module | ||
|---|---|---|
| Substrat | Feuilles de PC et feuilles de nickel/aluminium ; Tôle de nickel/aluminium et ABS/PC |
|
| Exigence | Positionnement adhésif de la batterie, résistance à la température -40℃～85℃, positionnement rapide. | |
| Solutions | Adhésif structurel acrylique pour batteries de quatrième génération ; adhésif thermofusible pour batteries résistant aux températures élevées | |
| Caractéristiques du produit | La quatrième génération d'adhésif acrylique structurel pour batteries : faible odeur, convient à une utilisation à grande échelle dans des espaces restreints, bonne résistance à la fatigue ; Adhésif thermofusible pour batteries résistant aux températures élevées : excellente performance de collage en temps voulu, mais nécessite un équipement de dimensionnement spécifique. | |
| Mise en pot des cellules | ||
|---|---|---|
| Exigence | Conduction de la chaleur, fixation de la cellule, absorption des chocs, retardateur de flamme, sécurité accrue, faible densité |
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| Solutions | Adhésif bicomposant à base de silice thermique | |
| Caractéristiques du produit | L'adhésif silicone pour batterie à conductivité thermique, la couche de colle flexible, l'excellent effet d'absorption des chocs et la conductivité thermique réglable, mais l'ensemble de l'enrobage augmentera considérablement le poids de la batterie et son coût. | |
| Fixation adhésive du fond cylindrique de la batterie | ||
|---|---|---|
| Exigence | Plaque d'isolation des faisceaux de câbles, colle de protection de la position des joints de soudure. Exige un retardateur de flamme, une faible odeur, une non-corrosion du cuivre, de l'aluminium, du PVC, du PP et des matériaux en silicone, un durcissement rapide autant que possible. |
|
| Solutions | Colle jaune ignifuge, colle UV, colle époxy de protection | |
| Caractéristiques du produit | Colle jaune : le niveau d'ignifugation peut atteindre V0, elle adhère bien à divers substrats, mais la perte diélectrique est élevée et il s'agit d'une colle à base de solvant, qui n'est pas respectueuse de l'environnement ; colle UV : elle peut être durcie rapidement et adhère bien aux métaux et aux plastiques, mais il est difficile d'atteindre V0 en termes d'ignifugation ; colle de protection époxy : résistance à la chaleur, caractéristiques électriques, bonne résistance chimique, excellentes performances de collage, mais la vitesse de durcissement est affectée par de nombreux facteurs. | |
| Fixation du porte-batterie cylindrique | ||
|---|---|---|
| Exigence | Excellente résistance au vieillissement, bonne flexibilité |
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| Solutions | Adhésif structurel acrylique pour batteries | |
| Caractéristiques du produit | Faible odeur, ténacité élevée, résistance à la fatigue, force d'adhérence élevée, bonne adhérence à divers substrats. | |
Adhésif pour batterie prismatique
| Collage de la coque | ||
|---|---|---|
| Substrat | Coque en alliage d'aluminium/film plastique revêtu d'aluminium/PP/matériau aluminium/PC |
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| Exigence | Positionnement rapide, bonne adhérence entre les substrats | |
| Solutions | Adhésif thermofusible pour batteries résistant aux températures élevées | |
| Caractéristiques du produit | Bonne adhérence initiale, vitesse de positionnement rapide, bonne adhérence, mais un équipement de dimensionnement spécial est nécessaire. | |
| PA | ||
|---|---|---|
| Exigence | La force d'adhérence entre les deux substrats est supérieure à 5MPa, la résistance aux vibrations, et une bonne résistance aux chocs dans la plage de température de -40 ° C ~ 85 ° C. Le temps d'opération doit être contrôlé dans les 30-40 minutes. |
|
| Solutions | Adhésif structurel époxy pour batteries Adhésif acrylique de quatrième génération pour batteries structurelles | |
| Caractéristiques du produit | Adhésif époxy pour batteries structurelles : bonne ténacité, bonne résistance aux chocs, convient au collage de divers matériaux ; Adhésif acrylique de quatrième génération pour batteries structurelles : faible odeur, résistance à la fatigue, convient aux petites surfaces et à l'utilisation de masse. | |
| Conduction de la chaleur entre la plaque de base et la cellule | ||
|---|---|---|
| Exigence | Protection de l'environnement, thixotropie, bonne conductivité thermique, durcissement rapide à température ambiante |
|
| Solutions | Adhésif structurel époxy pour batteries Adhésif acrylique de quatrième génération pour batteries structurelles | |
| Caractéristiques du produit | Adhésif époxy pour batteries structurelles : bonne ténacité, bonne résistance aux chocs, convient au collage de divers matériaux ; Adhésif acrylique de quatrième génération pour batteries structurelles : faible odeur, résistance à la fatigue, convient aux petites surfaces et à l'utilisation de masse. | |
Autres points de collage pour batteries automobiles
| Système de gestion de la batterie - Revêtement du circuit imprimé | ||
|---|---|---|
| Exigence | Monocomposant, peut être brossé, la façade ne coule pas et peut être utilisée pendant longtemps. |
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| Solutions | Adhésif monocomposant à base de silice | |
| Caractéristiques du produit | L'adhésif monocomposant à base de silice est adapté à un revêtement peu profond, durcit à l'humidité et peut être utilisé pendant une longue période. | |
| Fermeture de la boîte | ||
|---|---|---|
| Exigence | Faible résistance, facile à démonter, séchage lent de la surface, forte élongation |
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| Solutions | Adhésif monocomposant à base de silice ; adhésif MS | |
| Caractéristiques du produit | Colle silice monocomposante : séchage superficiel lent, bonne élongation à la rupture, mais pas facile à démonter ; Adhésif MS : colle élastique, meilleure adhérence que le silicone à un composant, mais moins bonne résistance à l'eau que le silicone, difficile à démonter. | |
| Fixation de la vis de la batterie | ||
|---|---|---|
| Exigence | Peut répondre aux exigences des tests de vibration, de choc mécanique, de chute, de retournement, de simulation de collision, etc. |
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| Solutions | Adhésif anaérobie pour batterie | |
| Caractéristiques du produit | Une variété de modèles peut répondre à différentes exigences en matière de force d'adhérence, de résistance aux vibrations et de résistance à la température. | |
| Collage de la plaque signalétique | ||
|---|---|---|
| Substrat | Principalement des pièces en alliage d'aluminium et en acier traité en surface |
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| Exigence | Résistance aux vibrations, couche adhésive de la batterie résistante, forte adhérence initiale, adhésif présentant une certaine thixotropie, bonne adhérence au substrat. | |
| Solutions | Adhésif acrylique structurel pour batteries ; adhésif époxy à durcissement à basse température pour batteries | |
| Caractéristiques du produit | Adhésif acrylique structurel pour batteries : le colloïde peut être collé sur la façade, présente une bonne résistance aux vibrations et à la fatigue, et peut être bien collé au substrat, mais son coût est élevé ; adhésif époxyde pour batteries à durcissement à basse température : il peut durcir plus rapidement à des températures plus basses, présente une bonne résistance à l'huile et aux milieux chimiques, mais la couche d'adhésif est dure. | |
Hailey
Bonjour, je m'appelle Hailey. Depuis que j'ai obtenu ma maîtrise en physique, je me suis consacrée à l'industrie des piles au lithium et j'ai travaillé avec des ingénieurs spécialisés dans les piles au lithium pour mener à bien divers projets de conception et de fabrication de piles au lithium. Grâce à mes connaissances en tant qu'ingénieur en batteries au lithium pendant plus de 4 ans, je suis maintenant responsable de la rédaction de contenu sur les batteries au lithium et j'aimerais partager mon point de vue avec vous.
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