PSA на водной основе: Экологичные решения для электромобильных аккумуляторов 

Революция в области электромобилей (EV) увеличивает спрос на передовые аккумуляторные технологии, которые обеспечивают правильный баланс между безопасностью, эффективностью и экологичностью. В этом стремлении к инновациям клеи, чувствительные к давлению (PSA), играют ключевую роль при сборке аккумуляторных батарей, склеивании компонентов, обеспечивая при этом электрическую изоляцию и надежность конструкции. По мере того, как промышленность неуклонно внедряет более экологичные методы производства, СРП на водной основе становятся все более востребованной и высокоэффективной альтернативой традиционным вариантам на основе растворителей, особенно благодаря их стойкости к воздействию электролитов аккумуляторных батарей.

Они отвечают требованиям, предъявляемым к аккумуляторным блокам EV

Аккумуляторные батареи электромобилей работают в самых суровых автомобильных условиях — они постоянно подвергаются воздействию вибраций, экстремальных температур и химических веществ. Клеи, используемые в таких условиях, должны быть разработаны таким образом, чтобы выдерживать эти ежедневные нагрузки.

1.Превосходная химическая стойкость

Длительное воздействие аккумуляторных электролитов может привести к разрушению многих традиционных материалов. Элементы питания должны быть устойчивы к воздействию этих агрессивных веществ, чтобы сохранить структуру и долговечность корпуса. По моему опыту, неправильный выбор клея в прототипах на ранней стадии разработки часто приводит к проблемам с просачиванием электролита в дальнейшем, поэтому высокая химическая стойкость не просто идеальна, она необходима.

2. Высокая прочность соединения

Незакрепленные или смещающиеся компоненты аккумулятора представляют угрозу безопасности. Прочное и долговечное соединение имеет решающее значение для поддержания общей механической стабильности и снижения риска возникновения электрических неисправностей.

3.Термостойкость

Аккумуляторы EV нагреваются во время циклов зарядки и разрядки, а также должны работать в различных климатических условиях на открытом воздухе. Эффективный PSA обеспечивает прочность сцепления в широком температурном диапазоне. Некоторые из лучших составов на водной основе, которые я тестировал, сохраняли прочность даже после длительного термического цикла при температуре от -30°C до 85°C.

4.Электрическая изоляция

Помимо фиксации деталей на месте, PSA также должны обеспечивать защиту от непреднамеренного прохождения тока. Эффективная электрическая изоляция помогает предотвратить короткое замыкание и обеспечивает безопасную работу аккумулятора в любых условиях.

PSA на водной основе: Экологически чистое решение

Несмотря на то, что PSA на основе растворителей широко используются благодаря своим прочным связующим свойствам, они обладают заметными экологическими недостатками. PSA на водной основе являются более экологичным вариантом без ущерба для производительности.

1. Снижение воздействия на окружающую среду

Благодаря замене летучих растворителей водой, эти клеи значительно сокращают выбросы ЛОС. Это положительно сказывается не только на качестве воздуха, но и на сертификации экологичности, что особенно важно для производителей, стремящихся соответствовать мировым экологическим нормам.

2. Повышенная безопасность работников

Отсутствие агрессивных составов делает клеи на водной основе значительно более безопасными для обработки и эксплуатации оборудования. Из того, что я видел на производственных площадях, следует, что переход на клеи на водной основе часто снижает потребность в интенсивной вентиляции и СИЗ, упрощая выполнение требований законодательства.

3.Совместимость и производительность

Современные рецептуры прошли долгий путь развития. Современные клеи на водной основе эффективно сцепляются с металлами, пластмассами и композитными материалами, которые обычно используются в аккумуляторных батареях. Например, я видел, что клеи на водной основе обеспечивают надежную адгезию к алюминиевым корпусам, используемым в призматических элементах.

Повышение химической стойкости PSA на водной основе

Разработка PSA на водной основе, способного выдерживать агрессивную среду в аккумуляторах, не случайна – это требует тщательного проектирования и правильного химического состава.

1. Выбор полимера

Отправной точкой является правильный выбор полимера-основы. Акриловые краски популярны благодаря своим изменяемым свойствам, а при правильной модификации они обладают превосходной стойкостью к химическим воздействиям на аккумуляторы, таким как электролиты на основе соли лития.

2. Сшивающие вещества

Сшивание делает клеевую сетку более устойчивой к воздействию растворителей, тепла и влаги. Я лично видел, что сшитые системы превосходят несшитые в тестах на выдержку, сохраняя более 90% своей первоначальной прочности на отслаивание после нескольких недель погружения.

3.Добавки и наполнители

Стратегическое использование наноразмерных наполнителей может существенно изменить ситуацию. Эти материалы препятствуют проникновению электролита, создавая барьерный эффект и продлевая срок службы клеевого соединения в реальных условиях эксплуатации аккумуляторов.

Преимущества по соотношению цены и качества перед силиконовыми альтернативами

Силиконовые клеи являются отраслевыми эталонами химической стойкости, но их эффективность часто имеет первостепенное значение. Клеи на водной основе представляют собой привлекательную альтернативу, сочетающую стоимость и производительность.

1.Конкурентоспособная стоимость

Сырье и производственные требования для клеев на водной основе, как правило, дешевле, чем для силиконов. При крупносерийном производстве аккумуляторов такая экономия значительно возрастает.

2.Эффективное нанесение

Эти клеи легко обрабатываются на обычном оборудовании — нет необходимости в специализированных системах дозирования. Благодаря своей низкой вязкости они хорошо подходят для автоматизированных высокоскоростных линий нанесения покрытий, которые, как я видел, на некоторых опытных линиях сокращают время производства более чем на 20%.

3. Сопоставимая производительность

Усовершенствованные PSA на водной основе теперь могут соответствовать или превосходить химическую стойкость, традиционно ожидаемую только от силиконов, особенно если они разработаны для специальных типов аккумуляторных электролитов, таких как содержащие диметилкарбонат (DMC) или этиленкарбонат (EC).

Поскольку производители электромобилей стремятся к повышению экологичности и производительности в больших масштабах, в центре внимания оказываются клеи на водной основе. Благодаря продуманному дизайну — выбору полимеров, сшивке и оптимизированным рецептурам — эти клеи теперь способны отвечать экстремальным требованиям, предъявляемым к аккумуляторным батареям, обеспечивая при этом экологическую и экономическую выгоду. Это новое поколение PSA отражает идеальное сочетание экологичности производства и бескомпромиссного качества аккумуляторов, закладывая прочную основу для будущего электромобилей.