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从“PET蓝膜”到“UV涂覆绝缘材料”,动力电池包覆材料再升级!

从“PET蓝膜”到“UV涂覆绝缘材料”,动力电池包覆材料再升级! 材荟智造
2024-12-05
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前言

在当今时代,新能源汽车行业正在飞速发展,其中动力电池的安全性能无疑成为了制造商和消费者共同关注的重点。作为确保电池安全的关键屏障,电池绝缘材料的技术进步对于提升整车性能具有举足轻重的地位。



随着800V及以上高电压平台车型的崭露头角,传统的PET蓝膜绝缘方案开始显得力不从心,难以满足不断提升的安全需求。在此背景下,新型的UV涂覆绝缘材料应运而生,以其卓越的性能和环保特性,逐渐成为了行业的新宠。



“蓝膜”升级至“UV涂覆绝缘材料”


✔PET蓝膜,是一种PET基材背上压敏胶(PSA)制成的单面胶带,此类产品以深蓝色居多,所以被人们称为“蓝膜”。由于这种薄膜不光绝缘性能好,而且化学抗性和拉伸强度都不错,因此一直以来都是动力电池电气绝缘和物理防护应用上最主流的方案。

主流电芯绝缘方案——PET“蓝膜”

✔PET蓝膜的优势:蓝膜的设备投资成本和材料成本较低,但自动化难度较高,适宜少批量生产,性价比高,合格率较为可控。


✔PET蓝膜的缺陷:“蓝膜”的PSA背胶粘接性能比较有限,基本就处在0.5~2Mpa的水平;另一方面“蓝膜”的PET基材属于低表面能材料,这就让结构胶在其上产生的粘接强度也只能达到2.0~3.5MPa的中低水平。在这样的情况之下,当电池组受到外力冲击,一种可能是结构胶发生界面破坏从“蓝膜”上脱落;而更大的可能则是“蓝膜”的PSA背胶发生内聚破坏直接让“蓝膜”从电芯外壳上脱落剥离!



“蓝膜”PSA胶层容易发生内聚破坏

✔UV涂装工艺是全新的电芯绝缘方案,无VOCs挥发物,不含溶剂,具备良好的绝缘性、附着力,可燃性低以及固化后耐久性高等特征。与蓝膜相比,UV涂装可实现全自动产线,最高可达2秒将6面的产品完成喷涂及固化,不需要额外的烘烤设备,生产工艺简捷,节省人工成本,综合涂装效率较高。另外,UV涂装可与电池实现无缝衔接,同时兼具优异的绝缘性能与安全环保的优势。




BMW电芯采用的全新绝缘方案——UV绝缘涂层


鉴于动力电池轻量化和高压平台的双重压力,电极材料、绝缘能力、耐压等级等方面将面临更加严峻的挑战。即在800V架构下,在电池绝缘方面,UV涂装工艺有望替代PET蓝膜和粉末涂装,并在未来迎来较大的市场空间。


UV涂覆绝缘材料国内应用进展


在国际市场,新能源汽车厂商能与涂料制造商建立直接联系,这一模式促进了UV喷涂产线的规模化量产。相对而言,国内需要由锂电池生产商与涂料厂家建立合作,所以在产品的上下游对接方面和平台资质问题流程更为繁琐,对UV涂装的产业化应用进展有一定影响。此外,UV涂装还存在设备投资较大、材料成本较高等问题。


随着新能源汽车行业的迅猛发展,高昂的进口涂料价格促使UV涂装技术国产化的趋势日益显著。锂电龙头企业如宁德时代、比亚迪等,正在积极探索并推动从使用蓝膜胶带向涂料转型的过程。同时,国内众多品牌如松井股份、金力泰、立邦等也在积极加入新能源动力电池涂料市场。


展望未来,随着新能源汽车市场的进一步扩大,动力电池对绝缘材料的性能要求将更加严格。UV涂覆绝缘材料以其环保、高效和高性能的特点,有望成为推动电池技术进步和产业升级的关键因素。


同时,行业也需要在降低成本、优化工艺和提高产品质量等方面进行更多的探索和创新,以确保UV涂覆技术能够在动力电池领域得到广泛应用,为新能源汽车的安全和可持续发展提供坚实保障。

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来源涂装互联创新联盟

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