یک مهندس ماژول باتری معمولاً با سلول ها، کانال خنک کننده، طرح باسبار و ساختار تصادف شروع می کند. چسب اغلب یک فکر بعدی است - تا زمانی که تست سوختگی عمودی با شکست مواجه شود و برنامه ماژول متوقف شود. انتخاب های چسب مقاوم در برابر شعله برای ماژول های باتری EV مربوط به یافتن بالاترین رتبه UL در یک دیتاشیت نیست. هدف عملی تطبیق بازدارندگی شعله، رفتار حرارتی و ویژگیهای پردازش با مرحله مونتاژ خاص و سناریوی آتشسوزی است که ماژول باید زنده بماند، سپس تأیید میکند که مواد در ساختار واقعی و در ضخامت واقعی به این شکل عمل میکنند.
چرا تاخیر در شعله یک مورد نیاز سیستم است، نه یک آیتم چک لیست؟
مهمترین معیار در مشخصات چسب باتری UL 94 V-0 است. یک ماده V-0 در عرض ده ثانیه پس از برداشتن شعله آزمایشی خود خاموش می شود، قطرات شعله ور تولید نمی کند و قبل از سوختن از طریق نوار تست، سوختن متوقف می شود. این استاندارد ارزشمند است، اما بر روی یک کوپن قالبگیری شده اندازهگیری میشود. ماژول باتری مجموعه ای از سلول ها، شینه ها، جداکننده ها، محفظه ها و مواد پرکننده شکاف است و رفتار آتش سوزی آن به هندسه، مسیرهای گرما، گازهای دریچه و اجزای مجاور بستگی دارد.
چسب ها از دو جهت اهمیت دارند. اول، هر ماده آلی در ماژول سوخت بالقوه است. اگر چسب با پرکننده های مقاوم در برابر شعله یا مواد شیمیایی تشکیل دهنده زغال فرموله نشده باشد، می تواند به انتقال یک رویداد حرارتی موضعی از یک گروه سلولی به گروه دیگر کمک کند. دوم، چسبها، ماژول را در طول یک رویداد کنار هم نگه میدارند. یک خط اتصال بازدارنده شعله می تواند یک ورق عایق را در جای خود نگه دارد، از بلند شدن پوشش شینه جلوگیری کند، یا مانع از پیچش جداکننده در یک هادی در معرض دید شود. سوال درست فقط این نیست که آیا چسب V-0 عبور می کند یا خیر، بلکه این است که وقتی سلول کنار آن در حال سوختن است چه کاری انجام می دهد.
شیمی های اصلی چسب مورد استفاده در ماژول های باتری
چهار شیمی بر انتخاب های چسب مقاوم در برابر شعله برای ماژول های باتری غالب است: اپوکسی، پلی اورتان، سیلیکون، و چسب حساس به فشار اکریلیک (PSA). هر کدام ترکیب متفاوتی از قدرت، انعطاف پذیری، پایداری حرارتی و سرعت پردازش را ارائه می دهند.
| شیمی | نقش معمولی | قدرت کلید | محدودیت اصلی |
|---|---|---|---|
| اپوکسی | اتصال سلول به صفحه سرد، اتصالات ساختاری | استحکام بالا، مقاومت در برابر خزش، هدایت حرارتی خوب هنگام پر شدن | صلب؛ اگر برای آن فرموله نشده باشد می تواند تحت سیکل حرارتی ترک بخورد |
| پلی اورتان | میرایی ارتعاش، پر کردن شکاف، اتصال مسکن | سخت و انعطاف پذیر؛ چسبندگی خوب به پلاستیک | درمان حساس به رطوبت؛ هدایت حرارتی کمتر از اپوکسی |
| سیلیکون | مناطق با دمای بالا، آب بندی، مفاصل تنش زدایی | پایداری حرارتی و انعطاف پذیری عالی | استحکام ساختاری کم؛ ممکن است روی برخی از سطوح نیاز به پرایمر داشته باشد |
| اکریلیک PSA | لمینت های فیلم، عایق نوار، بسته بندی اجزا | کاربرد سریع، بدون اختلاط یا پخت، لبه های برش خورده را تمیز می کند | هدایت حرارتی متوسط؛ برای خیس شدن خوب نیاز به فشار دارد |
پس از اصلاح طرح ماژول، الگو مشخص می شود. اگر چسب باید بارهای برشی یا لایه برداری را حمل کند - اتصال سلول به صفحه سرد یا ثابت کردن پوشش شینه - اپوکسی و پلی اورتان نقطه شروع معمول هستند. اگر محل اتصال دمای بالا ثابتی داشته باشد، سیلیکون انتخاب مطمئنتری است. اگر کار این است که یک فیلم عایق را در محل خود ثابت کنید، یک جزء را بپیچید یا یک لایه دی الکتریک ثابت ایجاد کنید، یک فیلم PSA آکریلیک مقاوم در برابر شعله اغلب کاربردی تر از یک چسب مایع است زیرا فورا اعمال می شود و نیازی به برنامه درمان ندارد.
متعادل کننده رسانایی حرارتی و بازدارندگی شعله
چسب های رسانای حرارتی در جایی مشخص می شوند که گرما باید از سطح سلول به یک صفحه خنک کننده یا پخش کننده حرارت منتقل شود. چسب باید گرما را هدایت کند و در عین حال نیاز به تاخیر در شعله ماژول را نیز رد کند. این تعادل سختتر از آن چیزی است که بیشتر برگههای داده نشان میدهند.
هدایت حرارتی در یک چسب پر شده از ذرات مانند آلومینا، نیترید بور یا نیترید آلومینیوم حاصل می شود. افزایش بار پرکننده رسانایی را بهبود می بخشد، اما رفتار شعله را تغییر می دهد، ویسکوزیته را افزایش می دهد و می تواند پیوند را با آلومینیوم یا لایه های فولادی پوشش داده شده ضعیف کند. یک اپوکسی بسیار پر شده که V-0 را روی یک کوپن ضخیم عبور می دهد، ممکن است در یک خط پیوند نازک، جایی که کسر رزین آلی بر سطح در معرض شعله تسلط دارد، رفتار متفاوتی داشته باشد.
عملکرد حرارتی مؤثر نیز به مونتاژ بستگی دارد، نه به مواد حجیم. یک خط باند ضخیم و ناهموار حتی زمانی که صفحه اطلاعات چسب 1.5 W/mK را نشان می دهد گرما را به دام می اندازد. در ماژول هایی که یک پرکننده شکاف جداگانه یا پد فشرده سازی مسیر حرارتی را کنترل می کند، چسب را می توان در درجه اول برای بازدارندگی شعله و کار ساختاری انتخاب کرد. در پیوند مستقیم سلول به صفحه سرد، همان ماده باید هر دو را انجام دهد و اعتبارسنجی باید شامل اندازهگیری امپدانس حرارتی واقعی از طریق اتصال نهایی باشد.
چسب های بازدارنده شعله مبتنی بر فیلم در مونتاژ ماژول
چندین مرحله مونتاژ باتری اصلاً نیازی به چسب مایع ندارد. فیلم ها و ورقه های حساس به فشار بازدارنده شعله برای عایق بندی شینه، پوشش سلولی، حفاظت از سطح و محافظ حرارت موضعی استفاده می شوند. این ساختارها یک حامل پایدار از نظر ابعاد را با یک لایه چسب با دقت فرموله شده و یک لایه رهاسازی که از کاربرد خودکار پشتیبانی می کند، ترکیب می کنند.
برای عایق الکتریکی و مقاومت در برابر سایش، الف فیلم چسب PET نقره ای مات روی یک آستر گلاسه سفید ترکیبی مفید از استحکام دی الکتریک، پایداری ابعادی و سطح چسب تمیز را ارائه می دهد. آستر گلاسه از چسب محافظت می کند و مواد را قبل از ورود به خط مونتاژ صاف نگه می دارد. در مناطقی که در معرض گرمای تابشی از پشته سلولی یا اتصال شینه هستند، کاغذ فویل آلومینیومی نقره ای گرما را منعکس می کند و به عنوان یک محافظ حرارتی موضعی عمل می کند، با یک لایه چسب که برای نگه داشتن فویل در جای خود با بالا رفتن دما طراحی شده است. هنگامی که برای مسیریابی ردیابی یا علامت گذاری بصری به سطح سفت تر و قابل چاپ بیشتری نیاز است، الف فیلم PET نقره ای براق با روکش بالایی وجه سخت تری را فراهم می کند در حالی که چسب ضد شعله وظیفه ایمنی را در زیر بر عهده دارد.
سفارشی PaperGloss Silver PET با پوشش در Top Suppliers, Company Suzhou Piaozhihua Composite Material Technology Co., Ltd. PET نقره ای کاغذ براق سفارشی چین با پوشش بر روی تامین کنندگان و شرکت... مشاهده محصول → 
سفارشی Silver Foil Paper Paper Suppliers, Company Suzhou Piaozhihua Composite Material Technology Co., Ltd. تامین کنندگان و شرکت کاغذ آلومینیومی سفارشی ورق آلومینیوم نقره ای است که مواد 80 گرمی... مشاهده محصول → 
PET نقره ای مات سفارشی با تامین کنندگان آستر شیشه ای سفید، شرکت Suzhou Piaozhihua Composite Material Technology Co., Ltd. PET نقره ای مات سفارشی چین با تامین کنندگان و شرکت تولید کنندگان آستر شیشه ای سفید است. مشاهده محصول → راهحلهای مبتنی بر فیلم روشی را که مهندسان به انتخاب چسبهای مقاوم در برابر شعله نزدیک میکنند تغییر میدهند، زیرا آنها متغیرها را از هم جدا میکنند. فیلم حامل را می توان برای عملکرد حرارتی، دی الکتریک یا مکانیکی انتخاب کرد، در حالی که لایه چسب به طور جداگانه برای بازدارندگی شعله، چسبندگی به بسترهای خاص و مقاومت در برابر پیری و رطوبت بهینه شده است. با یک چسب مایع، این تصمیمات در یک فرمول قفل می شوند. با یک لمینت فیلم، مبدل می تواند چسب، حامل و پوشش رها را برای مطابقت با مشخصات ماژول تنظیم کند.
نحوه بررسی یک چسب ضد شعله قبل از چسباندن
داده های گواهی یک نقطه شروع است، نه جایگزینی برای اعتبار سنجی. قبل از اینکه چسب برای یک برنامه ماژول تایید شود، این بررسی ها را انجام دهید:
- داده های تاخیر در شعله را در ضخامت ساخت و ساز واقعی، از جمله حامل و آستر، نه فقط چسب فله، درخواست کنید.
- چسبندگی را بعد از قرار گرفتن در معرض رطوبت، چرخه حرارتی از 40- تا 85 درجه سانتیگراد و تماس الکترولیت آزمایش کنید، زیرا هر کدام می توانند رابط را تغییر دهند.
- امپدانس حرارتی را از طریق یک خط پیوند واقعی به جای تکیه بر مقدار هدایت حرارتی حجیم اندازه گیری کنید.
- اطمینان حاصل کنید که بسته ضد شعله استحکام دی الکتریک یا رفتار پیری طولانی مدت را به خطر نمی اندازد.
- اگر از چسب فیلم استفاده می کنید، بررسی کنید که لایه رهاسازی به طور تمیز و پیوسته در محیط مونتاژ ماژول پوست کنده می شود.
آماده سازی سطح در ماژول های باتری نسبت به اکثر کاربردهای چسب اهمیت بیشتری دارد. صفحات سرد آلومینیومی، شینه های نیکل اندود و محفظه های فولادی پوشش داده شده هر کدام دارای انرژی های سطحی و لایه های اکسیدی متفاوتی هستند. چربی زدایی، درمان کرونا یا پرایمر شیمیایی ممکن است برای محکم نگه داشتن پیوند در طول عمر وسیله نقلیه لازم باشد. یک چسب مقاوم در برابر شعله که روی یک کوپن آزمایشگاهی تمیز عملکرد خوبی دارد، زمانی که روی یک سطح آلوده یا کم انرژی استفاده شود، می تواند زود از کار بیفتد.
همچنین ارزش دارد که شریک مادی را زودتر درگیر کنید. یک مبدل با پوشش کامل چسب و خطوط لمینیت می تواند یک ساخت و ساز سفارشی - حامل خاص، شیمی چسب، و آستر - به جای اجبار کردن طراحی ماژول حول یک محصول کاتالوگ بسازد. این نوع همکاری با جزئیات بیشتری در بحث پوشش داده شده است فیلم های چسب PET برای عایق حرارتی خودرو ، و دقیقاً همان جایی است که یک نمونه معمولی است سازنده با قابلیت پوشش چسب و لمینیت می تواند ارزش اضافه کند.
خط پایین
انتخابهای چسب مقاوم در برابر شعله برای ماژولهای باتری EV به تعریف بدترین سناریوی آتش سوزی معتبر ماژول، سپس انتخاب یک شیمی و فاکتور شکلی که آن سناریو را بدون تضعیف پیوند ساختاری یا مسیر حرارتی رسیدگی میکند، خلاصه میشود. اپوکسی های مایع و پلی یورتان ها اتصالات ساختاری و حرارتی را کنترل می کنند. سیلیکون دماهای شدید را پوشش می دهد. چسبهای اکریلیک مبتنی بر فیلم، سرعت، قوام و انعطافپذیری طراحی را برای کارهای عایق کاری و محافظ به ارمغان میآورند. مواد ثابت شده است. کار مهندسی در تطبیق آنها با ماژول، اعتبارسنجی آنها در شرایط واقعی، و اطمینان از اینکه هر لاتی همان بازدارندگی شعله را مانند نمونه اول ارائه می دهد، است.
