电芯绝缘材料大盘点:种类、特性与应用
在新能源电池的组成结构中,电芯绝缘材料起着至关重要的作用,它不仅能有效防止短路,保障电池安全稳定运行,还直接影响着电池的性能和使用寿命。那么,常见的电芯绝缘材料有哪些呢?
PET 绝缘膜:PET 蓝膜是一种以 PET 基材背上压敏胶(PSA)制成的单面胶带,因其绝缘性能良好,化学抗性和拉伸强度在电芯绝缘材料中也较为出色,长期以来在动力电池电气绝缘和物理防护领域占据主流地位。不过,其 PSA 背胶粘接性能有限,在受到外力冲击时,容易出现脱落剥离的情况,而且在高电压下,耐击穿电压难以满足要求。
UV 涂覆绝缘材料:作为新型的电芯绝缘材料,UV 涂覆材料以其卓越的性能优势崭露头角。它耐击穿电压可达 2800 - 6000V,远远高于 PET 蓝膜的最高耐击穿电压 2500V;电芯粘接的剪切力度高达 9 - 15Mpa,也远超蓝膜的 3 - 4Mpa。此外,它固化速度极快,单个电芯喷涂时间仅 2 - 4S,能实现 15 - 30PPM 的生产效率,一次良品率达 99%,油墨利用率 100%,并且整个生产过程可实现高度自动化和智能化,还无 VOCs 挥发物,更加环保。
PC 绝缘片:PC 绝缘片是以绝缘阻燃 PC 薄膜为基材模切成型的电芯绝缘材料 ,具有绝缘、阻燃、防火且高效电阻的特性。在新能源电池中,它常被用作电芯之间的绝缘材料,能有效防止电芯间短路,同时其阻燃性能在电池发生热失控时,可减缓火势蔓延,提高电池的安全性能。
硅胶弹性体绝缘片:如 spa - sp035 这种纯氮化硼填充的硅酮弹性体材料,具有高导热、超强耐电压、密度低、低介电性能 ,且超薄、柔软、韧性强、可背胶、自带粘性,能很好地满足新能源汽车电池和电子封装应用的导热绝缘需求,适用于电动汽车、储能电池等场景。
粉末涂料:这是一种新兴的电池内部绝缘解决方案,施工简单,一次喷涂成型,便于安装和运输。与传统蓝膜相比,粉末涂料不会产生空气间隙,附着力好,不容易破损,对于电芯和 Pack 之间的结构连接,还简化了开发难度,其绝缘、抗腐蚀、耐湿热稳定性等性能也十分优异。
高剪切绝缘材料:针对高电压电池模组的特殊需求开发,需要具备更高的耐压性能,以适应 800V 电压平台的要求。例如科雷明斯公司开发的 HSI 高剪切绝缘材料喷涂方案,能省去顶盖成本,节约综合成本,其耐击穿压力、剪切力等核心指标均达到或超过行业标准,为电池模组提供可靠的绝缘保护。
随着新能源技术的不断发展,对电芯绝缘材料的性能要求也在持续提高,未来这些材料将朝着更高性能、更环保、更适应复杂工况的方向不断创新发展。