蓝色UV喷墨
电池电芯绝缘保护涂层
UV固化
粘结力强
涂装率高
过去几年，中国新能源汽车持续呈现快速增长之态，始终稳坐全球最大新能源汽车消费市场的宝座。至2024年，中国新能源汽车即将步入产销千万辆的崭新时代。就全球范围而言，中国会更进一步成为新能源汽车产业的“指向标”。随之产生的是消费者对于新能源汽车的期望愈发高涨：更快的加速性能，更持久的电池续航能力，更安全的行驶感受，推动着电池技术的持续迭代升级。从现有的三元锂电池、磷酸铁锂电池，到钠离子电池，再到未来的半固态与固态电池，鉴于日新月异的电池技术变革，作为新能源汽车核心的动力电池将面临更为严苛的安全考验。
作为动力电池包的构成单元，电芯的绝缘防护在一定程度上左右着整车的性能及行驶安全。从理论层面来讲，任何与电芯直接接触的金属体，两者之间均必须实施绝缘处理。正因如此，针对电芯本体开展绝缘处理是势在必行的，唯有如此，方可在任何状况下，保障电芯的电气安全性。与储能电池的绝缘防护有所不同，动力电池所处的工况环境更为繁杂，需面对震动、冲击等多元的应用场景。故而，怎样确保动力电池于车辆行驶进程中始终维持绝缘材料不剥离或脱落，成为摆在新能源高分子材料企业面前的一项重大课题。
一
电芯PET蓝膜
1
第一代蓝膜胶带
第一代蓝膜胶带主要用于各类铝壳电池PACK与电池组的包裹，如动力电池组装绝缘保护和固定，圆柱/方形动力电池组捆绑，起到绝缘和固定保护等作用。
第一代/蓝膜胶带具有以下特点
• 直接贴合操作方便与洁净度高
• 黏着力强，服贴性好不起翘
• 性价比高
• 具备绝缘特性，符合电气性能要求
2
第二代蓝膜胶带
因应高电池容量之高体积利用率动力电池设计(CTB/CTC市场)，趋动组装方式与形态发生革命性的改变，市场上开始有更高性能的蓝膜胶黏剂需求(第二代蓝膜)，即贴合前可先再经UV照射启动，经适当条件熟化后贴合。
第二代/蓝膜胶带具有以下特点
• 初始黏着力佳，服贴不起泡
• 启动后贴合对3003铝合金具有高剪切力与拉拔力
• UVA有氧固化启动，无臭氧产生
• 可调整激活功率及能量，符合客户设备要求
• 兼具压敏胶便利性与结构胶之黏着强度
二
PET蓝膜之局限
2023年初，BMW发布了一条新闻稿，官宣自家首条电芯喷涂产线正式投入使用。此举意味着这家欧洲新能源大厂在动力电池的绝缘方案上已经全面转向了新型UV绝缘涂层材料。而目前在动力电池行业应用最为普遍的电芯“蓝膜”方案，或将由此被逐步取代。那么问题就来了，“蓝膜”在电芯的绝缘应用已经发展多年，无论工艺还是供应链都已经相当成熟；而全新的UV绝缘涂层方案不仅需要购置产线设备还要经历产能爬坡，究竟是什么原因驱动BMW如此大费周章地“搞事情”呢？虽然这个问题涉及很多层面，但最为关键的一个因素就是“蓝膜”的粘接性能太弱了。
我们知道，无论是特斯拉的CTB还是宁德时代的CTP，这些赚足眼球的设计都是为了追求更高的轻量化和集成度。基于这个目的，厂商们在组装电芯的时候还会舍弃传统的金属框架和紧固件，取而代之将结构胶直接涂在“蓝膜”上，然后将众多电芯“粘”成一个整体。
一方面“蓝膜”的PSA背胶粘接性能比较有限，基本就处在0.5～2Mpa的水平；另一方面“蓝膜”的PET基材属于低表面能材料，这就让结构胶在其上产生的粘接强度也只能达到2.0~3.5MPa的中低水平。在这样的情况之下，当电池组受到外力冲击，一种可能是结构胶发生界面破坏从“蓝膜”上脱落；而更大的可能则是“蓝膜”的PSA背胶发生内聚破坏直接让“蓝膜”从电芯外壳上脱落剥离。
这个问题在过去虽然也引起过人们的注意，但是早些年绝大多数车型的电压平台都没超过400V，因此这种相对较低的电压就让短路击穿之类的电气风险处在一个比较可控的范围。但是随着这两年新能源车市场的井喷，各大厂商们开始疯狂堆料“卷”配置，为了进一步提升续航里程和充电速度，自2022年以来市场上涌现出一大批800V高电压平台的新车型。如此大幅的电压提升让电芯之间产生电弧或绝缘击穿的概率大大增加，同时电池系统电压的一致性也面临更大挑战！如果依然沿用“蓝膜”无异于给动力电池的安全埋下了一颗定时炸弹！
三
蕞达UV喷墨
1、电芯UV喷涂介绍
①UV喷涂线工艺流程
上料→激光清洗→等离子清洗→喷涂和UV固化→涂层测厚→绝缘测试→外观检查→下料。
②UV喷涂特点
以BMW、CATL、Volvo、中创新航、国轩高科 等新能源企业，已经开始转向一种全新的UV绝缘涂层方案，由此引发动力电池绝缘方案的新一轮升级。
➤工艺重大变化：在电芯壳体装入正负极材料后，然后激光焊接，直接在电池工厂做UV喷涂；
➤效率更高：电芯UV喷涂目前已达到1.2s喷涂一个电芯盒体；
➤智能化：上下料、前处理、UV喷涂、在线质量检测、缺陷修复都可全部自动化完成。
③喷涂产品优势包括
➤UV涂装工艺无VOCs挥发物，不含溶剂，具备良好的绝缘性、附着力，可燃性低以及固化后耐久性高等特征；
➤UV涂装可实现全自动产线，快速将产品完成喷涂及固化，无需烘烤设备，工艺简捷，综合涂装效率较高，电芯UV喷涂目前可达到60PPM；
➤UV涂装可与电池实现无缝接，同时兼具优异的绝缘性能与安全环保的优势。
蕞达TT93是一款紫外线固化、不含VOC、100%固含量的绝缘涂料，可在几秒钟内固化，能很好的附着在金属和塑料上。专门设计用于电池电芯覆盖边缘、满足柔韧性需求而配制，可防止电池起火，引发重大事故。
与PET蓝膜相比，TT93可与电池实现无缝衔接，边角非常容易包覆，对电池设计的包容度更高，是高电压工作环境的电池安全性防护的绝佳选择。同时TT93涂料的粘结强度较高，可达到10MPa以上，其喷涂工艺可实现全自动产线，快速将产品完成喷涂及固化，无需烘烤设备，工艺简捷，综合涂装效率较高，电芯UV涂装效率可达到60PPM，高于蓝膜10倍有余。
