在杜邦电池技术中心内部，专门研发用于提高电动汽车性能的专用粘合剂，通过改进热管理和碰撞保护来实现这一目标。概览
- 杜邦公司开发出导热粘合剂，可提高电动汽车电池的效率和安全性能。
- 大众汽车采用杜邦BETAMATE 2090粘合剂成功完成电池组框架结构组装。
- 新型宽幅烘烤粘合剂技术可将固化温度降低 20 摄氏度，从而节省能源
粘合剂在提高电池和电动汽车性能方面发挥着什么作用？答案很有见地，而且仍在不断变化，杜邦电池技术卓越中心（位于密歇根州奥本山）的研究成果也很多。
全球技术总监安德烈亚斯·卢茨博士认为，这体现了全球材料科学领导者的广博而深厚的专业能力，能够应对电池开发和全球电气化领域新兴且快速发展的问题。“全球电动汽车市场的巨大机遇让我们能够进行创新，并助力新型电池设计，”他说道。“效率更高的新型电池设计意味着更长的续航里程、更快的充电速度以及更高的乘客安全性。因此，我们正在开发并提供多种具有附加性能的粘合剂；例如，导热粘合剂系统，用于排出电池运行或充电时产生的热量；以及能够增强结构强度并在车辆碰撞时保护电池的粘合剂系统。电池业务的应用正使杜邦得以在几年前我们尚未涉足的领域实现增长。”
广泛的优先事项
称电池技术卓越中心为测试实验室远远不够。该中心位于底特律地区，与杜邦其他全球卓越中心紧密合作并为其提供支持，专注于解决电动汽车制造商和电池层级面临的特定挑战，涵盖应用开发、电池组装、热管理以及车辆动力学（例如轻量化、组装效率和结构完整性）等领域。其总体目标是：通过开发和验证粘合剂的性能及其对可靠性、性能和上市时间的影响，加速电池和车辆的研发进程。
是的，目前正在进行大量的测试和数据收集工作。
“随着电池组设计日趋趋同，电池导热粘合剂及其与隔热粘合剂的组合应用亟需创新，”研发总监泰勒·奥维尔博士表示。“过去四五年，我们一直在该领域投入大量研发，并观察到客户对材料的需求正逐渐趋于一致。我认为，我们最近看到的趋势是，设计中越来越注重简化系统以降低整体成本。”
杜邦电池粘合剂业务开发和市场经理弗兰克·比洛托（左）和研发总监泰勒·奥维尔博士正在电池技术卓越中心讲解演示模型。他继续说道，这意味着粘合剂需要与各种不同的基材具有更好的兼容性。“除此之外，我们还发现客户对粘合剂的机械性能提出了更高的要求。早期的粘合剂主要关注材料的热性能。第二代粘合剂将热性能与一定的机械性能相结合。而现在，重点似乎更多地放在最大限度地提高机械性能上，以帮助客户实现更高效、更耐用的新设计，同时又不影响其他任何因素。”大众汽车的转型
杜邦先进的工程技术能力如何助力汽车制造商应对设计挑战？大众汽车的模块化电驱动平台（MEB）高度依赖电池组的性能，便是一个例证。电池组框架必须坚固耐用且抗碰撞，才能有效保护电池单元，更重要的是，保护车内乘员的安全。大众汽车决定为这项重要应用选择结构胶粘剂时，凭借与杜邦的长期合作关系，迅速开发出了合适的材料——BETAMATE 2090结构胶粘剂。
大众汽车在电池组组装方面面临两大挑战：首先，解决方案必须具备耐久性、刚性和碰撞性能；其次，必须提高制造工艺的灵活性。机械连接无法确保粘合层的连续性，从而牺牲了结构完整性。此外，过长的焊接线也无法达到预期的生产周期。一旦确定采用粘合剂解决方案，又面临着新的挑战：由于装配线上没有用于热固化的烘箱，因此需要一种冷固化双组分粘合剂，并具备单组分固化性能。此外，为了节省时间和成本，还必须避免表面预处理。
杜邦公司的研发和技术服务团队通过改进现有技术，迅速开发出 BETAMATE™ 2090 结构胶粘剂，从而提供了解决方案。
本产品亮点：
这些特性有助于确保电池组框架的结构完整性，从而展现出优异的刚度、耐久性和碰撞性能，同时提高工艺效率，简化大众汽车的制造流程并缩短周期。此外，电池组维修还可以使用相同的材料。
坚固耐用是必须的
对于电动汽车而言，车身结构必须足够坚固才能支撑沉重的电池组。这可能需要更长的烘烤周期来固化用于粘合这些结构的粘合剂。杜邦公司推出的新型宽范围烘烤粘合剂技术，使汽车制造商能够使用单组分车身粘合剂持久粘合电动汽车车身结构，该粘合剂可承受更宽的固化窗口。其固化温度比现有标准降低了20°C。烘烤窗口已从160℃、10分钟缩短至140℃、10分钟。这减少了对持续电泳涂装烘箱温度的需求，从而节省了能源。此外，该技术还有助于解决高热容量区域固化过程中粘合剂无法达到烘箱温度时出现的冷点问题。更重要的是，该粘合剂技术保质期至少为六个月，还展现出卓越的环境暴露耐受性，并具有高弹性模量和拉伸强度，从而在车辆的整个使用寿命期间保持粘合的质量和耐久性，有助于提高乘客安全。
展望未来
除了在电池技术卓越中心进行广泛的机械、热学和流变学测试外，该设施还提供快速原型制作和中试规模的点胶生产线，以进一步验证粘合剂和系统的性能。
