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锂电池包中的高分子材料
动力电池包是新能源汽车的核心能量源,组成主要包括电芯、模组、电气系统、热管理系统、箱体和BMS几个部分。通常多个单体电芯组成模组,模组再组成电池包。


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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的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方案
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高分子材料正以各种不同的状态、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的零部件及其所用高分子材料。

一、模组设计方案

典型方形电池模组设计方案
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典型软包电池模组设计方案
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典型圆柱电池模组设计方案
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二、电池箱体部件及材料


  • 电池箱盖

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电池包上下箱体,材料:SMC;图源:河南鹏翔


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宇通C箱,材料:PCM;图源:河南鹏翔
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电池箱体,材料:CFRP;图源:挪恩


  • 箱体密封圈


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密封垫,材料:硅胶发泡;图源:东铭新材


  • 箱盖支撑泡棉


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箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;图源:思美达

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箱盖支撑泡棉,图源:东铭新材

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箱盖支撑泡棉,材料:硅胶泡棉;图源:雄驰电子


  • 压缩垫


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压缩垫,材料:聚氨酯泡绵;图源:圣戈班


  • 泡沫胶带



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泡沫胶带,材料:聚氨酯;图源:圣戈班

三、高/低压接插件系统及材料


  • 高/低压接插件


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高压连接器,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;图源:特斯拉

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高低压接插件,材料:阻燃PA,阻燃PBT等;图源:杜邦


  • 绝缘垫


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电芯之间绝缘垫,材料:芳族聚酰胺,芳纶1313;图源:杜邦


  • 热缩套管/胶带


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热缩套管、耐热套管/胶带,材料:PVC,PE,PET等;图源:住友


  • 密封圈


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快速连接器密封圈,材质:氯丁/硅橡胶,丁腈橡胶等;图源:格雷希尔



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四、热管理系统及材料


  • 冷却板


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塑料冷却板,材料:PA66,PA6,PBT等;图源:杜邦


  • 冷却管


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冷却管连接头,材料:PA,PPA;图源:杜邦

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冷却管,材料:PA,TPO等;图源:杜邦

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圆柱电芯模组浸没式冷却通道,材料:PA66,PPA,PET等;图源:杜邦


  • HCCF 双向凝露控制纤维


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HCCF 双向凝露控制纤维;图源:宁波葆尔


  • 隔热泡棉


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保温隔热泡棉,材料:LXPE:图源:长园电子

五、电池保护部件及材料


  • 阻燃泡棉


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ECR阻燃泡棉,材料:PE等;图源:思美达


  • 防水透气膜


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电池组防水透气膜,材料:PTFE薄膜;图源:思美达
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挡水膜,材料:EVA,PE,XPE等;图源:泛亚微透


  • 导热硅胶片


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软性导热垫片,材料:硅胶;图源:思美达

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导热硅胶垫片,诺丰电子科技


  • 环氧板


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绝缘隔热板,材料:环氧树脂;图源:雄毅华


  • 防护绝缘支架


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电芯防护绝缘支架


  • 电池皮


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电池皮,材料:PI膜;图源:融欣集团

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
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图源:圣戈班

六、其他电池包辅件及材料


  • 绝缘垫片/隔圈


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锂电池绝缘垫片/隔圈,材料:硅胶等;图源:深圳上扬


  • 扎带及卡扣


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扎带及卡扣,材料:PA等


  • 平衡阀


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平衡阀,材料:PTFE等


  • 结构胶

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圆柱电芯与holder粘接需结构胶

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电池模组内用胶,图源:积水化学


  • 胶带


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锂电池高温胶带,材料:PP,PET,PI等为基材;图源:占一科技

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锂电池终止胶带,材料:BOPP薄膜为基材,图源:占一科技

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锂电池极耳胶带,材料:PI薄膜为基材;图源:占一科技


、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





资料来源: 各公司官网,线束工程师,中银证券等

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