工艺革新:3D 打印与纳米复合涂料的协同突破
传统喷涂工艺难以满足 CTP(Cell to Pack)电池模组的曲面防护需求。阿克苏诺贝尔的粉末涂料技术,通过单次喷涂形成 100-150μm 厚度涂层,绝缘电阻>10¹⁴Ω,同时解决以下痛点:
边缘包覆:采用静电吸附原理,涂层在电池包拐角处厚度均匀性达 95%,避免 PET 蓝膜因胶封失效导致的边缘翘曲。
散热优化:添加石墨烯纳米片(0.1wt%),热阻降低 30%,配合微结构设计,电芯温差控制在 5℃以内。
一、技术路径
纳米复合粉末
华曙高科的 PA/GnP 复合材料,通过 SLS(选择性激光烧结)工艺,实现涂层导热系数 0.41W/m・K,较纯 PA 提升 116%,同时保持 300% 断裂伸长率。
多材料共打印
开发 “UV 底漆 + 纳米导热层 + 耐磨面漆” 三层结构,通过多喷头 3D 打印技术,一次成型完成绝缘、导热、耐磨三重功能。
二、工艺参数优化
参数 | 优化前 | 优化后 |
打印速度 | 50mm/s | 150mm/s |
涂层厚度 | 0.1-0.3mm(不均匀) | 0.15mm±0.02mm |
材料利用率 | 60% | 90% |
三、产业化应用
案例 1:比亚迪汉 L 搭载的闪充刀片电池,采用 3D 打印导电胶涂层,4C 快充时界面阻抗降低 40%,温升减少 8℃。
案例 2:宁德时代麒麟电池,通过多材料 3D 打印技术,实现电芯与液冷板的一体化防护,空间利用率提升 13%。
结论
3D 打印与纳米复合涂料的协同应用,突破了传统工艺的几何限制,为动力电池集成化提供了 “设计 - 制造 - 防护” 一体化解决方案。预计 2025 年市场规模达 50 亿元,在高端车型渗透率超 30%。