При поддержке компании DuPont.
Автомобильная промышленность быстро развивается, и электромобили находятся в авангарде этой трансформации. Дальнейшее внедрение электромобилей зависит от нескольких ключевых факторов: снижения затрат, создания надежной инфраструктуры зарядки и разработки эффективных и долговечных аккумуляторных блоков с возможностью быстрой зарядки и большей дальностью действия. Поскольку автопроизводители стремятся соответствовать стоимости и эффективности транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, гонка за разработку высокопроизводительных аккумуляторных блоков для электромобилей продолжается, и клеи становятся важнейшим компонентом в их проектировании и сборке.
Тенденции дизайна, определяющие сборку аккумуляторов для электромобилей
Конструкция аккумуляторных батарей для электромобилей быстро развивается, поскольку автопроизводители и исследователи работают над повышением производительности, сокращением затрат и повышением устойчивости. Основное внимание уделяется увеличению плотности энергии и снижению стоимости кВтч, что приводит к более простым конструкциям, в которых отсутствуют детали, вес и объем. Однако эти изменения могут повлиять на структурную поддержку и усложнить замену, разборку и переработку батареи. Передовые клеевые технологии могут помочь разработать решения этих проблем и продвинуть дизайн аккумуляторных батарей для электромобилей в будущее.
Вот более пристальный взгляд на эволюцию технологии аккумуляторов для электромобилей:
- Пакет модулей ячеек (CMP) конструкции упаковывают отдельные элементы вместе внутри модулей — метод, который доминировал на рынке благодаря своей долговечности, простоте сборки и удобству обслуживания. Поскольку для CMP требуется больше деталей, что увеличивает стоимость и вес, автопроизводители теперь ищут конструкции с меньшим количеством деталей, чтобы повысить энергоэффективность и упростить производство.
- От ячейки к упаковке (CTP) В конструкциях аккумуляторные элементы интегрируются непосредственно в аккумуляторный блок, исключая модули для повышения плотности энергии и упрощения производства. Этот новый вариант набирает обороты благодаря своему потенциалу снижения затрат. Однако он требует улучшенного управления температурным режимом и долговечности, а сложный процесс сборки не оставляет места для ошибок.
- Клетка-тело (CTB) В конструкции аккумуляторные элементы включаются непосредственно в кузов автомобиля, что оптимизирует пространство, снижает вес и улучшает структурную целостность. Первые пользователи изучают CTB из-за его экономической эффективности и сокращения количества деталей. Несмотря на его преимущества, сохраняются опасения по поводу долговечности, возможности вторичной переработки и безопасности.
Преимущества клеев при сборке экологически чистых аккумуляторов
По мере роста внедрения электромобилей потребность в устойчивой и эффективной сборке аккумуляторов становится все более острой. Клеи обладают рядом преимуществ, которые делают их жизненно важными для производства аккумуляторов для электромобилей.
- Повышенная производительность— Клеи повышают производительность аккумулятора за счет оптимизации теплового контакта между элементами аккумулятора и системами охлаждения, что приводит к увеличению запаса хода и ускорению зарядки.
- Гибкая конструкция батареи— Клеи обеспечивают большую гибкость конструкции за счет склеивания различных материалов, включая композиты, функциональные пленки и металлы. Этот метод неразрушающего соединения сохраняет целостность подложек, позволяя создавать инновационные конструкции батарей, которые ранее были недостижимы.
- Повышенное управление энергопотреблением для обеспечения безопасности— Безопасность имеет первостепенное значение при разработке аккумуляторов для электромобилей, а клеи способствуют управлению энергопотреблением при столкновении. Они обеспечивают непрерывные линии соединения, которые повышают структурную целостность аккумуляторной батареи и позволяют создавать аккумуляторные батареи типа «колесо-колесо», способные работать в условиях аварии.
- Добавлены структурные возможности – с растущим внедрением конструкций «клетка-тело» клеи могут обеспечить прочность соединения, необходимую для замены модульных стен и опорных конструкций.
- Оптимизированное управление температурным режимом – Управление температурным режимом имеет решающее значение для безопасности батареи. Теплопроводящие клеи и интерфейсные материалы способствуют рассеиванию тепла и предотвращают перегрев во время зарядки и работы аккумулятора. В долгосрочной перспективе это помогает обеспечить стабильную производительность и продлить срок службы батареи.
- Поддержка электромобилей с нулевым уровнем выбросов— Клеи способствуют экологичности, позволяя создавать легкие конструкции автомобилей и уменьшая толщину панелей в конструкциях кузова. Это может привести к значительному выделению CO.2 экономия — примерно 133 грамма на километр пробега.
- Улучшенные производственные процессы— Клеи оптимизируют производственные процессы, обеспечивая быстрое и недорогое соединение и отверждение. Они устраняют необходимость предварительной обработки поверхности и могут повысить скорость процесса, что приводит к значительной экономии затрат.
Новые методы сборки аккумуляторов также отдают предпочтение клеям. Инъекционные клеи легко наносятся на модульные аккумуляторные рамы. Решения по раскреплению по требованию облегчают ремонт и переработку. Кроме того, некоторые клеи отверждаются по мере необходимости, что идеально подходит для гибких и экономичных производственных процессов.
Решения DuPont для усовершенствованной сборки аккумуляторов для электромобилей
DuPont, обладая глубоким опытом в сборке аккумуляторов для электромобилей, имеет хорошие возможности для поддержки перехода отрасли к более совершенным конструкциям аккумуляторов. Наш широкий ассортимент клеевых решений предназначен для решения конкретных задач и обеспечивает повышенную производительность, безопасность и экологичность.
- БЕТАФОРС™ Эластичный структурный клей: Обладатель награды R&D 100 2024 года, BETAFORCE™ предназначен для широкого применения в сборке аккумуляторов для электромобилей и превосходно подходит для склеивания ячеек. Он склеивает подложки из ламинированной алюминиевой пленки без грунтовки или предварительной обработки, обеспечивая долговечность, ударопрочность и устойчивость. Благодаря содержанию до 30% возобновляемых материалов и материалов на биологической основе, а также отверждению при комнатной температуре, он устраняет необходимость в высокотемпературных печах, повышая его экологические характеристики.
- БЕТАМАТ™ Структурный клей: BETAMATE™ обеспечивает целостность аккумуляторной батареи, ее жесткость, долговечность и устойчивость к ударам. Он склеивает и герметизирует корпуса аккумуляторных батарей и охлаждающие пластины, обеспечивая прочную адгезию к алюминиевым сплавам и композитам. Его также можно использовать в растущей области конструкций CTB. BETAMATE™ также повышает безопасность, устойчивость к коррозии и эффективность производства.
- БЕТАТЕХ™ ТИМ (материал термоинтерфейса): Это инновационное решение не содержит диизоцианатов и силикона и эффективно управляет и контролирует тепло, выделяемое батареями высокой плотности во время зарядки и работы, поддерживая теплопроводность в широком диапазоне температур. BETATECH™ легко дозировать и соединять, что делает его идеальным для крупносерийной сборки.
Устойчивое развитие
Устойчивое развитие лежит в основе миссии DuPont. Наши клеевые решения предназначены для решения насущных проблем, одновременно повышая производительность и безопасность электромобилей.
- BETAMATE™ Клеи широкого запекания: эти клеи позволяют снизить температуру в печи для нанесения электронного покрытия на 25°C, что приводит к значительной экономии энергии. Они также позволяют сократить время цикла печи, что еще больше повышает эффективность производства.
- BETAFORCE™ 2800 TC: этот клей не только сохраняет аккумуляторы электромобилей прохладными во время быстрой зарядки, продлевая срок их службы, но также сокращает количество необходимых материалов за счет оптимизации количества компонентов.
- БЕТАТЕХ™ ТИМ: Эти клеи обладают низким усилием отрыва, что позволяет легко снимать аккумуляторные модули для ремонта, повторного использования и переработки.
Эти семейства продуктов также доступны в рецептурах, отверждаемых при комнатной температуре. Склеивание без использования печи означает меньшее потребление энергии и на один шаг меньше в процессе сборки.
Сотрудничество и инновации: центры передового опыта DuPont
В DuPont мы верим в силу сотрудничества. Наши центры передового опыта и передовые инженерные возможности по всему миру предназначены для тесного сотрудничества с клиентами для внедрения инноваций в сборке аккумуляторов для электромобилей.
- Быстрое развитие: У нас есть опыт разработки и тестирования для проверки новых концепций и усовершенствования существующих.
- Комплексное тестирование: Чтобы проверить производительность, долговечность и безопасность запланированной конфигурации, мы расширяем небольшие выборочные тесты до тестирования в масштабе модуля на уровне аккумуляторной системы.
- Глобальное сотрудничество: Наши команды сотрудничают в разных регионах, подразделениях и компаниях, чтобы предоставлять передовые решения, адаптированные к уникальным потребностям наших клиентов.
Готовы к сотрудничеству?
DuPont — больше, чем просто поставщик: мы — партнер в области инноваций. Если вы хотите усовершенствовать процесс сборки аккумуляторов для электромобилей, мы приглашаем вас принять участие в разработке совместно с DuPont, чтобы узнать, как наши клеевые решения могут помочь вам в достижении ваших целей.