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動力電池包是新能源汽車的核心能量源,組成主要包括電芯、模組、電氣系統、熱管理系統、箱體和BMS幾個部分。通常多個單體電芯組成模組,模組再組成電池包。
鋰電池包中的高分子材料
電池包箱體(殼體)是電池包的主要承載部件,其材料應具備高強度、電絕緣性、高散熱性和化學穩定性等特點,箱體一般由上、下箱體和密封系統組成。
電池包質量占整車系統質量的18%~30%,而箱體質量約占電池包總質量的10%~20%。目前主要使用金屬作為電池包箱體材料,輕量化的SMC等材料也越來越受到重視。
電池組和模塊創新設計、安全的冷卻系統、電氣防火、輕量化等也成為電池包選材關鍵挑戰。只有新的創新材料和加工技術的巧妙配合, 才能應對這些挑戰。
典型動力電池包設計方案
鋰電池包中的高分子材料

鋰電池包中的高分子材料

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高分子材料正以各種不同的狀態、功能、結構等來解決鋰離子電池包遇到的各種難題。今天我們就著重介紹電池包中的零部件及其所用高分子材料。
一、模組設計方案
典型方形電池模組設計方案
鋰電池包中的高分子材料
典型軟包電池模組設計方案
鋰電池包中的高分子材料
典型圓柱電池模組設計方案
鋰電池包中的高分子材料
二、電池箱體部件及材料
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  • 電池箱蓋

鋰電池包中的高分子材料

電池包上下箱體,材料:SMC;圖源:河南鵬翔
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鋰電池包中的高分子材料

宇通C箱,材料:PCM;圖源:河南鵬翔
鋰電池包中的高分子材料
電池箱體,材料:CFRP;圖源:挪恩
  • 箱體密封圈
鋰電池包中的高分子材料
密封墊,材料:硅膠發泡;圖源:東銘新材
  • 箱蓋支撐泡棉
鋰電池包中的高分子材料
箱蓋支撐泡棉,材料:硅膠泡棉;圖源:思美達
鋰電池包中的高分子材料
箱蓋支撐泡棉,圖源:東銘新材
鋰電池包中的高分子材料
箱蓋支撐泡棉,材料:硅膠泡棉;圖源:雄馳電子
  • 壓縮墊
鋰電池包中的高分子材料
壓縮墊,材料:聚氨酯泡綿;圖源:圣戈班
  • 泡沫膠帶
鋰電池包中的高分子材料
泡沫膠帶,材料:聚氨酯;圖源:圣戈班
三、高/低壓接插件系統及材料
  • 高/低壓接插件
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
高壓連接器,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;圖源:特斯拉
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鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
高低壓接插件,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;圖源:杜邦
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  • 絕緣墊
鋰電池包中的高分子材料
電芯之間絕緣墊,材料:芳族聚酰胺,芳綸1313;圖源:杜邦
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  • 熱縮套管/膠帶
鋰電池包中的高分子材料
熱縮套管、耐熱套管/膠帶,材料:PVC,PE,PET等;圖源:住友
  • 密封圈
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
快速連接器密封圈,材質:氯丁/硅橡膠,丁腈橡膠等;圖源:格雷希爾
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鋰電池包中的高分子材料

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四、熱管理系統及材料
  • 冷卻板
鋰電池包中的高分子材料
塑料冷卻板,材料:PA66,PA6,PBT等;圖源:杜邦
  • 冷卻管
鋰電池包中的高分子材料
冷卻管連接頭,材料:PA,PPA;圖源:杜邦
鋰電池包中的高分子材料
冷卻管,材料:PA,TPO等;圖源:杜邦
鋰電池包中的高分子材料
圓柱電芯模組浸沒式冷卻通道,材料:PA66,PPA,PET等;圖源:杜邦
  • HCCF 雙向凝露控制纖維
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
HCCF 雙向凝露控制纖維;圖源:寧波葆爾
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  • 隔熱泡棉
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
保溫隔熱泡棉,材料:LXPE:圖源:長園電子
五、電池保護部件及材料
  • 阻燃泡棉
鋰電池包中的高分子材料
ECR阻燃泡棉,材料:PE等;圖源:思美達
  • 防水透氣膜
鋰電池包中的高分子材料
電池組防水透氣膜,材料:PTFE薄膜;圖源:思美達
鋰電池包中的高分子材料
擋水膜,材料:EVA,PE,XPE等;圖源:泛亞微透
  • 導熱硅膠片
鋰電池包中的高分子材料
軟性導熱墊片,材料:硅膠;圖源:思美達
鋰電池包中的高分子材料
?鋰電池包中的高分子材料
導熱硅膠墊片,諾豐電子科技
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  • 環氧板
鋰電池包中的高分子材料
絕緣隔熱板,材料:環氧樹脂;圖源:雄毅華
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  • 防護絕緣支架
鋰電池包中的高分子材料
電芯防護絕緣支架
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  • 電池皮
鋰電池包中的高分子材料
電池皮,材料:PI膜;圖源:融欣集團
緩沖墊片、熱防護、密封材料、界面導熱、零部件粘接等高功能材料
鋰電池包中的高分子材料
圖源:圣戈班

六、其他電池包輔件及材料
  • 絕緣墊片/隔圈
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池絕緣墊片/隔圈,材料:硅膠等;圖源:深圳上揚
  • 扎帶及卡扣
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池包中的高分子材料
扎帶及卡扣,材料:PA等
  • 平衡閥
鋰電池包中的高分子材料
平衡閥,材料:PTFE等
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  • 結構膠

    鋰電池包中的高分子材料

圓柱電芯與holder粘接需結構膠
鋰電池包中的高分子材料
電池模組內用膠,圖源:積水化學
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  • 膠帶
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池高溫膠帶,材料:PP,PET,PI等為基材;圖源:占一科技
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池終止膠帶,材料:BOPP薄膜為基材,圖源:占一科技
鋰電池包中的高分子材料
鋰電池極耳膠帶,材料:PI薄膜為基材;圖源:占一科技
、電池包高分子零件及選材總覽
電池包高分子材料表
零件名稱
材料舉例
成型工藝
后處理方式
模組總成
電芯總成
PE,PP,PVDF,SBR,PA,CPP等
流延,涂覆,共擠等
/
模組上蓋板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
模組下蓋板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
模組布線板
PC/ABS,PC,PP等
注塑
/
電池箱體
電池箱蓋
SMC ,PCM,CFRP等
模塑
/
壓縮墊
PU等
/
/
密封圈
發泡硅膠
沖切、拼接
/
雙面膠
雙面膠
涂布
/
箱蓋支撐泡棉
PE泡棉等
氮氣物理發泡
模切
高/低壓接插件
插套固定座
PA66等
注塑
 
密封圈
硅橡膠
模壓
/
直插插座線性密封圈
硅橡膠
模壓
/
直插插座卡板
PA66,PBT等
注塑
/
編織網
PET
/
/
熱縮套管
PE,PVC等
擠出
/
插頭殼體
PA66,PPA,PBT等
注塑
/
橡膠圈
橡膠圈
塑壓
/
其他結構件
帶扣扎帶
PA
超臨界工藝
/
普通扎帶
PA
超臨界工藝
/
支撐塊
PC/ABS
注塑
/
平衡閥
PTFE
超臨界工藝
/
絕緣件
PP,PET,PI 薄膜等
擠出
/
管道
PA,HCCF等
擠出
/
環氧板
環氧板
熱壓工藝
/
保護材料
軟排
熱縮管
擠出
/
結構膠
硅橡膠等
超臨界工藝
/
模組高壓防護蓋
PP
注塑
/
高壓防護蓋
PP
注塑
/
防護支架
PP
注塑
/
隔熱材料
PE泡棉
氮氣物理發泡
模切
電池皮
PI膜
涂膠
分切
導熱墊片
導熱硅膠片
流延
裁切
玻纖套管
硅膠
通胚/烘烤
剪裁

資料來源: 各公司官網,線束工程師,中銀證券等

原文始發于微信公眾號(艾邦高分子):鋰電池包中的高分子材料

歡迎關注艾邦鋰電產業微信公眾號;鋰電池產業鏈交流、資訊、人脈圈。從正負極材料生產到涂布,隔膜、電解液、封裝材料到檢測組裝等這些環節涉及的材料、輔材、添加劑、耗材,以及相關設備,相關企業介紹。

作者 li, meiyong

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