目前，汽車的使用量越來越大。新能源電動汽車，是解決能源、環(huán)境、城市交通等問題的一個主流趨勢，也是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要方向。

動力電池是新能源汽車的“心臟”，而膠黏劑是實現(xiàn)“心臟”持久動力的“肌膜組織”。當前，電動化浪潮席卷全球，動力電池需求呈“井噴式”爆發(fā)增長，膠黏劑市場規(guī)模也同步放大。

這期將對新能源汽車動力電池用膠及應用進行詳細的介紹。

據(jù)了解，新能源汽車用的CTP結(jié)構電池包，在設計上省卻或大幅省去中間模組部件，轉(zhuǎn)而使用大量膠來連接固定電芯。這些膠類的應用主要有兩大需求點：第一類為結(jié)構膠，即以結(jié)構粘接為主，兼顧一定的導熱作用；第二類為導熱膠，即以導熱粘接為主，膠粘劑應用的目的是將電 芯工作時產(chǎn)生的熱量導出到外部的散熱部件，實現(xiàn)熱管理的部分功能作用，兼顧結(jié)構粘接要求。

結(jié)構膠是指應用于受力結(jié)構件膠接場合，能承受較大動負荷、靜負荷并能長期 使用的膠粘劑。代替螺栓、鉚釘或焊接等形式用來接合金屬、塑料、玻璃、木材等的 結(jié)構部件，屬于長時間經(jīng)受大載荷、而性能仍可信賴的膠粘劑。

導熱膠主要用于完成電芯與電芯之間，以及電芯與液冷管之間的熱傳導，膠的具體 使用形式包括墊片、灌封、填充等。

1 結(jié)構膠

結(jié)構膠需起到將電芯與pack殼體可靠連接、固定的作用，代替原來模組結(jié)構的機械連接，對于強度、柔韌性、耐老化、阻燃絕緣和導熱性都提出了較高的性能要 求。

動力電池包結(jié)構膠主要有聚氨酯結(jié)構膠、丙烯酸結(jié)構膠、硅膠、環(huán)氧結(jié)構膠、UV膠 和耐高溫熱熔膠，根據(jù)其不同的特點分別應用于不同的場景。

對于不同類型的結(jié)構膠，評價其粘接性能的具體指標有3點：接頭的強度、破壞形式（內(nèi)聚破壞是最理想形式，達到接頭處材料最大強度）和膠的斷裂伸長率（反映膠體彈性）。

2 導熱膠

導熱膠主要由樹脂基體（環(huán)氧樹脂、有機硅和聚氨酯等）和導熱填料（提高導熱 性，有氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化硅（Si3N4）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鎂 （MgO）、氧化鋅（ZnO）等）組成。電池包在CTP發(fā)展趨勢下，電池廠商對導熱膠 需求量大且有不斷降本需求，同時減少結(jié)構件的設計也對用膠產(chǎn)生較高強度（大于 10Mpa）的粘接固定需求，因此在粘接強度、經(jīng)濟成本上占優(yōu)的聚氨酯導熱結(jié)構膠 成為主流導熱用膠選擇。

由于電池電芯的最佳工作溫度帶較窄（20-40℃），CTP結(jié)構下導熱膠在電芯之 間、電芯與液冷板之間實現(xiàn)均衡散熱，從而使得電芯溫度和電芯間的溫差下降1-2℃ 將極大有利于電池熱管理系統(tǒng)。

3 動力電池用膠點解析

膠粘劑在動力電池上的四大作用：

1．為動力電池提供防護效果；

2．實現(xiàn)安全可靠的輕量化設計；

3．熱管理；

4．幫助電池應對更復雜的使用環(huán)境。

3.1 電芯與電芯之間的粘接——結(jié)構粘接

基材：鋁板和外包PET膜

要求：粘接定位，導熱，與PET膜和鋁板粘接性好

解決方案：雙組份聚氨酯結(jié)構膠，單組份有機硅膠，雙組份硅膠

3.2 導電片與模組殼體的粘接

基材：PC片和鎳片/鋁片 鎳片/鋁片和ABS/PC

要求：粘接定位，耐溫-40℃～85℃ 快速定位;

推薦產(chǎn)品：雙組分丙烯酸結(jié)構膠、耐高溫熱熔膠

3.3 電芯灌封

要求：導熱，固定電芯，減震，阻燃，增加安全性，低密度

產(chǎn)品推薦：雙組份導熱硅膠

3.4 圓柱形電池底部的粘接固定

應用：線束隔離板，焊點位置保護膠

要求：阻燃，低氣味，對銅/鋁/PVC/PP/硅膠材料無腐蝕性，盡可能快速固化

產(chǎn)品推薦：阻燃黃膠，UV膠，環(huán)氧保護膠

3.5 圓柱電池支架固定

性能要求：耐老化性能優(yōu)異，柔韌性能好

產(chǎn)品推薦：丙烯酸結(jié)構膠

3.6 底板與電芯之間的導熱

要求：環(huán)保，具有觸變性，導熱性好，室溫下能快速固；

產(chǎn)品推薦：導熱環(huán)氧結(jié)構膠，雙組分丙烯酸結(jié)構膠

3.7 電池的螺紋鎖固

要求：能滿足要求的振動，機械沖擊，跌落，翻轉(zhuǎn)，模擬碰撞等測試。

產(chǎn)品推薦：厭氧螺紋鎖固膠

3.8 銘牌粘接

基材：大部分是鋁合金和表面經(jīng)過處理的鋼鐵件。

要求：耐振動，膠層有韌性，初粘力強，膠黏劑具有一定的觸變性，對基材粘接力好。

產(chǎn)品推薦：丙烯酸結(jié)構膠、低溫固化環(huán)氧膠。

4 市場情況

隨著CTP與刀片電池技術的應用，對膠粘劑要求和用量的提高，單個PACK包膠 黏劑用量會從目前的1-2公斤呈現(xiàn)較高倍數(shù)的增長，單pack價值量也會從200-300元 增長至400-900元。

值得注意的是，由于新能源汽車、動力電池的產(chǎn)品特性，對膠黏劑、膠黏材料的性能要求也與傳統(tǒng)膠黏材料有所區(qū)別。動力電池技術處于急速迭代升級之中，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，研發(fā)與之適應的膠黏新材料，對于提升動力電池能量密度、安全性、循環(huán)壽命和輕量化都不可或缺。

近年來，特種功能性膠膜、膠黏劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，整體是趨向?qū)I(yè)化、差異化和高性能化，尤其是動力電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也帶動了國內(nèi)該領域企業(yè)的技術創(chuàng)新力度和產(chǎn)品創(chuàng)新速度。

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