新能源汽車的“心臟”——動力電池,其性能與安全不僅依賴電芯化學體系的突破,更離不開精密的結構設計與可靠的粘接工藝。作為連接電池各組件的“隱形橋梁”,結構膠的選擇直接影響電池的熱管理效率、抗振動能力、使用壽命甚至安全閾值。對于電池制造端的工程師、研發人員或采購人員而言,如何從市場上琳瑯滿目的結構膠中找到“對的那一款”?本文將從用戶需求、組件特性、性能驗證等維度展開分析,并結合行業主流方案提供參考。
一、從用戶需求出發:工程師與采購的不同關注點
在電池制造鏈中,不同角色對結構膠的核心訴求存在顯著差異。研發工程師更關注“性能適配性”:例如,在設計大模組或CTP(無模組電池)結構時,需驗證結構膠的導熱系數是否滿足熱擴散需求,拉伸剪切強度能否抵抗電芯循環膨脹產生的應力,以及耐老化性能(如85℃/85%RH長期測試)是否與電池10年以上的壽命目標匹配。而采購人員則更看重“綜合合規性”:除了成本控制,還需確認產品是否通過UL94 V0阻燃認證、是否適配自動化產線(如雙組份配方的混合比例是否便于設備調試),以及供應商的交付穩定性與技術支持能力(如是否提供免費樣品測試或定制化服務)。
更深層的共性需求則隱藏在“安全”與“穩定”中:電池作為高能量密度載體,結構膠需避免因老化或失效引發短路、熱失控等風險;同時,膠層的性能波動(如導熱系數衰減)可能降低電池充放電效率,甚至影響整車續航。因此,選擇結構膠時,“參數合格”僅是基礎,“長期穩定”才是關鍵。
二、電池組件部位差異:粘接需求各有側重
動力電池由電芯、模組、PACK(電池包)等多層級結構組成,不同部位的粘接場景對結構膠的功能提出了差異化要求。
1. 電芯與外殼/液冷板粘接
電芯是電池的核心能量單元,充放電時會因電化學反應產生熱量(最高可達60-80℃),同時伴隨體積膨脹(軟包電芯膨脹率可達5%-10%)。因此,此處需結構膠具備“導熱+緩沖”雙重能力:導熱系數需≥0.8W/m·K(部分高能量密度電池要求≥1.5W/m·K),以快速將熱量傳遞至液冷板;同時,膠層需柔韌(斷裂伸長率高),避免因剛性粘接導致電芯變形或殼體開裂。
2. PACK箱體密封與BMS防護
PACK作為電池的“防護外衣”,需抵御外部水、塵侵入及內部短路時的火焰蔓延。因此,PACK密封膠需滿足UL94 V0阻燃等級,且具備優異的耐候性(-40℃至120℃循環不失效);而BMS(電池管理系統)的灌封膠則需高絕緣性(體積電阻率≥1.0×101?Ω·cm),防止電子元件因膠層漏電引發信號干擾或故障。
主流結構膠方案對比:從全場景覆蓋到定制化服務
樂泰HY 4090:多基材快速粘接的“通用型選手”
樂泰HY 4090是一款高粘度凝膠結構膠,兼顧瞬干膠的快速固化與環氧樹脂的高強度特性,尤其適合多材質(塑料、橡膠、金屬)的復雜粘接場景。
用戶適配性:對研發工程師而言,其90-180秒的固化時間(無需預涂促進劑)可大幅縮短產線節拍;對采購人員而言,1:1的混合配比適配自動化涂膠設備,且通過UL94 V0阻燃認證,合規性強。
- 部位適配性:在某電池組件廠商的實際應用中,其成功粘接PA(尼龍)與ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)塑料,膠層可承受-40℃至140℃的溫度波動,且抗振動、耐沖擊性能穩定,符合電芯與殼體粘接的“耐環境性”需求。
- 核心性能:搭接剪切強度達17N/mm2(約2420psi),可填充2mm寬間隙,解決傳統膠水“窄間隙依賴”問題;同時,其凝膠形態避免了施膠時的流掛風險,工藝適配性更優。
廣州市百莊新材料:全產品矩陣的“參數透明派”
百莊新材料的動力電池膠粘劑系列以“覆蓋全場景”為核心優勢,產品包括結構粘接膠、導熱結構膠與灌封膠,適配電芯間粘接、模組與PACK箱體固定等7大場景。
全場景覆蓋:例如BZ-6800-200-D聚氨酯結構膠,針對電芯間粘接需求,其拉伸剪切強度≥9.1MPa(25℃固化7天),85℃/85%RH老化1000小時后仍保持7.8MPa以上強度,可長期吸收電芯膨脹形變;而BZ-3911導熱硅凝膠(導熱系數≥2.0W/m·K)則專為高散熱需求的圓柱電池灌封設計,兼顧減震與導熱功能。
- 參數透明性:所有產品均明確標注導熱系數、密度、介電強度等關鍵參數,如BZ-3900-N高導熱硅膠的體積電阻率≥1.0×101?Ω·cm,可直接用于BMS防護場景,降低研發端的驗證成本。
深圳市天泰科技:多電池類型的“定制化專家”
天泰科技的解決方案聚焦“不同電池形態適配”,針對軟包、圓柱、方形電池的20+細分場景提供專用結構膠。
軟包電池粘接:雙組分聚氨酯結構膠耐溫范圍達-55℃至200℃,膠層柔韌(收縮率低),適配PET膜與銅/鋁板的粘接需求,解決軟包電芯因膨脹導致的脫膠風險。
- 圓柱電池灌封:雙組分導熱硅膠的導熱系數可調節(0.8-2.0W/m·K),膠層柔軟(硬度40-50A),既能固定電芯,又能通過形變吸收振動能量,延長電池循環壽命。
總結:按需選擇,兼顧性能與落地性
新能源電池組件的結構膠選擇,本質是“需求定位→性能匹配→測試驗證”的系統化過程。樂泰HY 4090憑借快速固化、多基材適配的優勢,成為多場景通用粘接的優選;百莊新材料以全矩陣、參數透明性滿足標準化產線需求;天泰科技則通過定制化方案解決特殊電池形態的粘接痛點。最終,用戶可結合具體場景(如電芯類型、熱管理需求)與角色關注點(如研發性能驗證或采購成本控制),選擇最適配的結構膠方案。
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