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自动点胶型有机硅发泡胶 – 可返修的电动汽车电池包密封解决方案

_本文原始标题：自动点胶型有机硅发泡胶–可返修的电动汽车电池包密封解决方案
电池包是电动汽车最重要的部件之一 ， 其成本占整车成本的近40％ 。 作为电动汽车的动力来源 ， 电池包的安全很大程度上决定了整车的安全 。 电池包壳体分为托盘及上盖 ， 为了使整包达到防水、防尘的效果 ， 电池包的壳体和上盖之间就需要使用密封方案 。
目前 ， 用于电池包壳体密封的主要有两种解决方案 。 最广泛使用的是硅胶泡棉 。 它是一种固化的泡沫板 ， 并经裁切成特定形状 ， 使用时需要用胶带手工贴合 ， 因此生产效率低 ， 无法实现自动化生产 。 同时 ， 这种方案的材料成本及人工成本都非常高 。 第二种解决方案称为FIPG* ， 即利用粘接胶将上盖与底盘粘在一起 ， 从而起到密封的作用 。 这种方案不需要加热 ， 室温就可以固化 ， 但是相应的固化时间比较长 ， 生产效率比较低 。 另外 ， 当电池包需要维修时 ， 维修人员必须破坏电池包壳体 ， 不太方便 。 因此 ， 越来越多的厂商正在考虑将FIPG替换为CIPG* 。
自动点胶型有机硅发泡胶 – 可返修的电动汽车电池包密封解决方案
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电池包壳体密封的最新解决方案是自动点胶型有机硅发泡胶 。 有机硅发泡胶一般是双组份的产品 ， 在使用时以液体硅胶的形式提供给客户 ， 然后通过自动点胶机将AB组份混合 ， 并点在需要密封的基材上 。 点胶完成后 ， 发泡胶会进入固化阶段 ， 这时会发生两个化学反应 ， 一个是发泡反应 ， 另一个是固化反应 ， 这两个反应交叠的结果 ， 就是形成固态的有泡孔结构的有机硅发泡胶 。
自动点胶型有机硅发泡胶 – 可返修的电动汽车电池包密封解决方案
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有机硅发泡胶应用流程示意图
如图所示 ， 在具体的应用过程中 ， 点胶完成以后 ， 胶水会进入固化阶段 ， 固化完成后 ， 液态的胶水就成了固态的 。 接着就进入到组装环节 ， 一般来说 ， 胶水会点在上盖上 ， 将上下盖板通过螺栓固定贴合 ， 并对发泡胶有一定的压缩 ， 从而利用发泡胶的回弹力起到密封的效果 。 如果需要返修 ， 因为胶水只和一面盖板有粘接 ， 所以只要拧开螺栓 ， 打开盖板就可以了 。
事实上 ， 自动点胶型有机硅发泡胶一直被认为是电池包密封解决方案的新趋势 。 与固态硅胶泡棉不同 ， 它通过点胶机自动点胶 ， 可以实现自动化生产 ， 提高产能 。 此外 ， 鉴于其特殊的泡孔结构 ， 它比传统的CIPG产品更柔软、更易压缩 。 另外 ， 由于电池包尺寸很大 ， 壳体的公差通常很高 。 对于传统的橡胶垫圈 ， 可压缩性约为30％ 。 如果壳体公差较高 ， 则垫圈可能无法很好地压缩 ， 从而导致泄漏 。 而新型的有机硅发泡胶是柔软的并且可以压缩至50％ 。 因此 ， 它可以降低对电池包壳体的公差要求 。
有机硅发泡胶通过点胶机自动点胶
目前 ， 业内许多厂商都在评估在线发泡硅胶技术 ， 他们对材料的要求非常苛刻 。 首先 ， 材料必需是阻燃的 ， 并且获得UL94V0防火等级认证 。 其次 ， 有机硅发泡胶一般需要加热固化 ， 而由于电池包尺寸较大 ， 建设加热系统的费用又较高 ， 因此产品的固化速度应尽可能地快 ， 而固化温度应尽可能地低 。 第三 ， 为了获得良好的密封性能 ， 产品的永久压缩变形的要求一般小于20% ， 甚至小于10％ ， 这是非常困难的 。 最后 ， 材料需要在老化前后都通过IP68防水防尘测试 。
瓦克凭借自身在有机硅技术领域的优势 ， 在很多年前就已经掌握了有机硅发泡胶技术 ， 为满足电动汽车电池包密封的严苛要求 ， 瓦克中国研发团队经过两年的努力 ， 又对阻燃性和回弹性等一些关键指标进行了调整 ， 推出了一种新型的有机硅发泡胶产品 ， 命名为ELASTOSIL?SC873 。
自动点胶型有机硅发泡胶 – 可返修的电动汽车电池包密封解决方案
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ELASTOSIL?SC873具有优异的宽高比 ， 可根据客户要求打出不同宽高比的胶条
ELASTOSIL?SC873具有很多优异的性能 。 首先 ， 它具有阻燃性 ， 并且已经获得了SGS的UL94V0认证 。 其次 ， 它具有非常好的压缩回弹性 。 经过各种严苛的长期老化（如高温高湿、冷热冲击及110°C高温1000小时）后 ， 永久压缩变形率小于10% 。 这意味着产品在老化后仍能保持出色的回弹性能 ， 这对保障密封安全是至关重要的 。 采用ELASTOSIL?SC873做密封材料的产品 ， 在经过长期老化后仍可通过IP68密封测试 。 最后 ， ELASTOSIL?SC873的触变性非常好 ， 可打出又窄又高的胶条 ， 在保持密封性能的同时节省了壳体空间 ， 并且能够降低材料成本 。
ELASTOSIL?SC873气密性测试
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ELASTOSIL?SC873可通过IP68密封等级测试 ， 测试结束后 ， 内部干爽无水渍
目前 ， 瓦克正与多家电池包生产厂家合作 ， 验证ELASTOSIL?SC873在整车上的性能 。 作为整体解决方案提供者 ， 瓦克也一直与多家设备厂商保持沟通 ， 致力于为客户提供包括材料、设备、工艺等在内的整套解决方案 。
*FIPG:原位成型垫片 ， 又称“湿式装配法”
*CIPG:原位固化垫片 ， 又称“干式装配法”
*高温高湿：85°C,85%湿度
*冷热冲击：-40°C,30min,85°C,30min
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欢迎拨打瓦克热线电话咨询：
转SEI有机硅工业解决方案部门
【自动点胶型有机硅发泡胶 – 可返修的电动汽车电池包密封解决方案】Email:info.china@wacker.com
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