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锂电池包中的高分子材料

锂电池包中的高分子材料 材荟智造
2023-06-19
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导读:锂电池包中的高分子材料
动力电池包是新能源汽车核心能量源包括:
电芯、模组、电气系统、热管理系统、箱体和BMS几个部分。
多个单体电芯组成模组,模组再组成电池包。


电池包箱体(壳体)是电池包的主要承载部件,其材料应具备高强度、电绝缘性、高散热性和化学稳定性等特点,箱体一般由上、下箱体和密封系统组成。电池包质量占整车系统质量的18%-30%,而箱体质量约占电池包总质量10%-20%。目前主要使用金属作为电池包箱体材料,轻量化的SMC等材料也越来越受到重视。


电池组和模块创新设计、安全的冷却系统、电气防火、轻量化等也成为电池包选材关键挑战。只有新的创新材料和加工技术的巧妙配合, 才能应对这些挑战。

典型动力电池包设计案


高分子材料正以各种不同状态、功能、结构等来解决锂离子电池包遇到的各种难题。今天我们就着重介绍电池包中零部件及其所用高分子材料。



模组设计方案


1、典型方形电池模组设计方案


2、典型圆柱电池模组设计方案




电池箱体部件及材料


电池箱盖

电池包上下箱体,材料:SMC;


宇通C箱,材料:PCM;


电池箱体,材料:CFRP;



箱体密封圈

密封垫,材料:硅胶发泡;



箱盖支撑泡棉

箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;


箱盖支撑泡棉



箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;


压缩垫

压缩垫,材料:聚氨酯泡绵;


泡沫胶带

泡沫胶带,材料:聚氨酯;



高/低压接插件系统及材料


高/低压接插件




高压连接器,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;


高低压接插件,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;


绝缘垫

电芯之间绝缘垫,材料:芳族聚酰胺,芳纶1313;


热缩套管/胶带

热缩套管、耐热套管/胶带,材料:PVC,PE,PET等;


密封圈

快速连接器密封圈,材质:氯丁/硅橡胶,丁腈橡胶等;




热管理系统及材料


冷却板

塑料冷却板,材料:PA66,PA6,PBT等;


冷却管

冷却管连接头,材料:PA,PPA;


冷却管,材料:PA,TPO等;


圆柱电芯模组浸没式冷却通道,材料:PA66,PPA,PET等;


HCCF 双向凝露控制纤维

HCCF 双向凝露控制纤维;


隔热泡棉

保温隔热泡棉,材料:LXPE:




电池保护部件及材料


阻燃泡棉

ECR阻燃泡棉,材料:PE等;


防水透气膜

电池组防水透气膜,材料:PTFE薄膜;


挡水膜,材料:EVA,PE,XPE等;


导热硅胶片

软性导热垫片,材料:硅胶;


导热硅胶垫片


环氧板

绝缘隔热板,材料:环氧树脂;


防护绝缘支架

电芯防护绝缘支架


电池皮

电池皮,材料:PI膜;


缓冲垫片、热防护、密封材料、界面导热、

零部件粘接等高功能材料




其他电池包辅件及材料


绝缘垫片/隔圈

锂电池绝缘垫片/隔圈,材料:硅胶等;


扎带及卡扣

扎带及卡扣,材料:PA等


平衡阀

平衡阀,材料:PTFE等


结构胶

圆柱电芯与holder粘接需结构胶


电池模组内用胶


胶带

锂电池高温胶带,材料:PP,PET,PI等为基材;


锂电池终止胶带,材料:BOPP薄膜为基材


锂电池极耳胶带,材料:PI薄膜为基材;




电池包高分子零件及选材总览


电池包高分子材料表
零件名称
材料举例
成型工艺
后处理方式
模组总成
电芯总成
PE,PP,PVDF,SBR,PA,CPP等
流延,涂覆,共挤等
/
模组上盖板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
模组下盖板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
模组布线板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
电池箱体
电池箱盖
SMC ,PCM,CFRP等
模塑
/
压缩垫
PU等
/
/
密封圈
发泡硅胶
冲切、拼接
/
双面胶
双面胶
涂布
/
箱盖支撑泡棉
PE泡棉等
氮气物理发泡
模切
高/低压接插件
插套固定座
PA66等
注塑

密封圈
硅橡胶
模压
/
直插插座线性密封圈
硅橡胶
模压
/
直插插座卡板
PA66,PBT等
注塑
/
编织网
PET
/
/
热缩套管
PE,PVC等
挤出
/
插头壳体
PA66,PPA,PBT等
注塑
/
橡胶圈
橡胶圈
塑压
/
其他结构件
带扣扎带
PA
超临界工艺
/
普通扎带
PA
超临界工艺
/
支撑块
PC/ABS
注塑
/
平衡阀
PTFE
超临界工艺
/
绝缘件
PP,PET,PI 薄膜等
挤出
/
管道
PA,HCCF等
挤出
/
环氧板
环氧板
热压工艺
/
保护材料
软排
热缩管
挤出
/
结构胶
硅橡胶等
超临界工艺
/
模组高压防护盖
PP
注塑
/
高压防护盖
PP
注塑
/
防护支架
PP
注塑
/
隔热材料
PE泡棉
氮气物理发泡
模切
电池皮
PI膜
涂胶
分切
导热垫片
导热硅胶片
流延
裁切
玻纤套管
硅胶
通胚/烘烤
剪裁


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来源:阿凡提新材料

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