动力电池标准频频出台，电池涂料领域动态你需要了解

最近，欧美日多个国家和地区的车企宣布，将统一采用特斯拉NASC充电标准，为用户带来更好的充电体验。与此同时，中国的电动车企业也将面对动力电池的一个重要的标准统一——电池尺寸。

7月20日，中国汽车动力电池产业创新联盟联合了30 余家动力电池、车企行业的主流企业，从整车企业平台化规划、电池企业生产需求、动力电池回收及梯次利用等多方面进行探讨，最终在会上给出了对未来动力电池规格尺寸工作的方向目标——下一步，创新联盟将整合各企业代表意见，与整车企业和电池企业进一步沟通，提出动力电池推荐规格尺寸，从而促进产业的健康高效发展。

在今年6月9日的2023世界动力电池大会上，工信部副部长辛国斌也曾表示将推动电池尺寸、接口、通信协议等标准统一，加速新能源汽车产业升级转型。

动力电池作为新能源汽车的动力来源，是整车中最重要的系统，占整车成本30%~40%，这也是区别于其他传统燃油汽车的标志性部件，传统燃油车的心脏是发动机，新能源汽车的心脏就是动力电池。因此与动力电池这颗“心脏”相关的技术进展和标准制定，始终是新能源车企在发展过程中关注的重点。

嗅到了新能源车强势发展的气息，众多涂料企业也在这一领域加大投资，加快研发，重点布局。毕竟对于新能源车而言，动力电池涂料是传统燃油车不曾涉及的全新领域，抢占先机就是抢占市场。

涂料在动力电池领域有哪些机会？

◆ 温度管理
涂料的一个重要作用是温度管理。电池要想高效，热管理是关键。为了使电池保持在最佳的功能温度，OEM厂商会采用电池热管理系统(BTMS)，该系统由涂层支持。常见的BTMS策略是在电池极板和模块之间或冷却盘管和极板之间采用“间隙填料”或导热涂层。

◆ 防火易燃
从消费者安全的角度来看，防止火灾和介电电流的涂层是最重要的。锂离子电池充满易燃溶剂，因此防火膨胀涂料有助于保护电池免受火灾损害，并从一开始就降低火灾发生的风险。

◆ 防电磁干扰
电池组也需要防止电子干扰。电池组中有很多金属部件，金属元件靠得足够近的时候，其中一个元件有电流通过，就会产生电弧。过去介质涂层主要是薄膜或胶带，现如今涂层已经发展到可以消除空隙、气泡和接缝失效。由于这些涂层可以自动化涂覆，成为了比胶带等更有吸引力的选择。

动力电池涂料新进展

编者借此机会，收集整理了全球领先的涂料企业和研究机构在动力电池涂料方面的一些重要进展。

◆ HOS-PFM导电聚合物涂层的发现（图1）

今年三月，劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家们开发出一种名为HOS-PFM的导电聚合物涂层，它可以为电动汽车提供更持久、更强大的锂离子电池。

图1

HOS-PFM涂层同时导电电子和离子。这确保了电池的稳定性和高充放电率，同时延长了电池寿命。该涂层也显示出作为电池粘合剂的可能，可以将锂离子电池的寿命从平均10年延长到15年左右。

HOS-PFM涂层可以显著防止硅基和铝基电极在电池循环过程中退化，同时提供超过300次循环的高电池容量，其性能率与当今最先进的电极相当。

HOS-PFM涂层可以允许使用含有高达80%硅的电极，如此高的硅含量可以使锂离子电池的能量密度增加至少30%。由于硅比石墨（目前电极的标准材料）便宜，可以显著提高入门级电动汽车的可用性。

◆ 阿克苏诺贝尔全新系列粉末涂料专为电动汽车动力系统（图2）

今年一月，阿克苏诺贝尔推出了一系列新的Resicoat®EV电动汽车粉末涂料，以保护新一代电动汽车的电池系统和电气部件。

图2

Resicoat®EV电动汽车系列开发的五个产品系列中的每一个都经过专门创新，以提高未来电动汽车的安全性能和驾驶性能。它们具有卓越的电绝缘性能和增强的热管理性能，有助于保护电池系统、电机和蓄电单元。

Resicoat®EVpack为电池组或电池外壳提供一系列保护特性，以使电气系统绝缘。Resicoat®EVcell在复杂的设计中也能提供出色的电芯间的电绝缘。Resicoat®EVcooling卓越的边角覆盖率和均匀一致的成膜特性，为冷却管和冷却板应用提供优异的电绝缘性能和导热性能。Resicoat®EVbusbar用于覆盖保护传输和分配电力的母线，以改善散热，并在热冲击期间以更长的使用寿命支持较低的火灾荷载。Resicoat®EVmotor专门为发卡电机的电绝缘而设计的环氧树脂粉末解决方案。

◆ 金力泰发明耐电压UV涂料（图3）

上海金力泰化工股份有限公司于2023年7月7日公开了一项发明专利“一种高性能无溶剂耐电压UV涂料及其制备方法和应用”。该发明制备的涂料喷涂在金属底材上，经过UV固化可以获得优秀的耐电压能力，同时具备优秀的剪切强度、拉拔强度、耐酸碱、耐高温、耐盐雾等性能，且表面光滑，光泽度高。该涂料适合作为启动用蓄电池和动力电池表面耐电压涂料。

图3

向涂料中添加溶剂是有效降低涂料粘度，提高施工性的常用方法。但是在固化过程中不可避免的操作就是自然晾干或者加热烘干，这种策略有两个明显的缺点：一、自然晾干会延长施工周期，不适用于大面积，大批量的喷涂；二、溶剂会挥发到空气中会对环境产生污染。为了避免以上问题的出现，满足国家对环保的要求，水性涂料和无溶剂涂料应运而生。而后者相比于前者具有固含高，有效成分比例高的优势，考虑到以上两点，该发明采用的是无溶剂配方。

该发明采用了具备多种功能的双酚A类环氧丙烯酸树脂作为主体树脂，配合两种兼具刚性结构和柔性结构的树脂单体平衡涂层固化之后的柔韧性和耐磨性，又利用具有三个反应位点的树脂单体作为附着力促进剂，使网状结构连接成三维结构提升整体的性能。发明的涂料喷涂在金属底材上，经过UV固化可以获得优秀的耐电压能力，同时具备优秀的剪切强度、拉拔强度、耐酸碱、耐高温、耐盐雾等性能，且表面光滑，光泽度高，非常适合作为启动用蓄电池和动力电池表面耐电压涂料。

◆ PPG落成BPAC（图4）

5月31日，PPG宣布，其位于中国天津的PPG电动汽车及智能出行创新应用中心(BPAC)正式落成并投入使用。该项目总投资3000万美元，用于向客户展示PPG在电动汽车动力电池领域的创新技术、材料和系统解决方案，以便帮助电动汽车、动力电池客户加速开发更高安全、更长续航、更低成本、更可靠耐用的动力电池解决方案。

图4

在绝缘保护方面，PPG聚焦电池电芯外壳、模组侧板及支架、水冷板、母排等零部件绝缘保护，开发出具有性能一致性、耐用性和安全性的绝缘涂料系统。

在防火方面，PPG开发出CoraCharTM解决方案，提供高安全和高性能的产品，广泛应用于电池包组件和储能设备，包括电池组件和能量存储设备。

在电动汽车电池耐腐蚀和防冲击保护方面，PPG为锂离子电池外壳提供全面的电泳、粉末涂层解决方案。主要解决方案包括防火包、高性能保护边缘粉末涂料、高性能保护粉末涂料等。

在热管理方面，PPG涂层解决方案可以支持和增强所有电池热管理系统(BTMS)策略。常见的解决方案和应用主要包括冷却板和模组之间的导热填缝胶、导热结构胶和介电导入涂层，以及冷却管和电芯之间的导热涂层。

◆ 巴斯夫投资生产水性负极粘合剂支持锂离子电池（图5）

今年5 月，巴斯夫宣布将通过改造位于中国江苏省和广东省的两套现有的分散体装置，投资生产水性负极粘合剂，以支持锂离子电池行业。除现有的产品组合外，这两套装置将生产两类创新的负极粘合剂产品：基于改性苯乙烯-丁二烯共聚物乳液（SBR）的 Licity® 和 Basonal Power®。

图5

离子电池负极粘合剂虽然在电芯材料中占比较小，但对电池的性能和稳定性有着重要的影响。巴斯夫水性负极粘合剂以其性能好、品质稳定而著称，为锂电行业客户提供可持续解决方案。巴斯夫创新的粘合剂产品可以有效提升电池容量、改善循环稳定性，并减少电池充电时间。这一投资为配合锂离子电池市场日益增长的需求，其中包括电动汽车领域。

巴斯夫所生产的粘合剂是专为克服锂离子电池的应用限制而设计，如低温下的性能表现。它们是具备高胶体稳定性的水性粘合剂，与羧甲基纤维素（CMC）等辅助粘合剂的兼容性好。其特点是出色的加工性能和卓越的涂布性能。

◆ 宣伟进军新能源电池涂料赛道（图6）

去年下半年，宣伟通用工业涂料首次发布了针对新能源汽车电池的绝缘粉末涂料，应用于新能源电池领域。

面对新能源机械行业的变化，宣伟通用工业涂料集结了研发团队，针对电池、电驱领域开展新品研制，在经过实验室的反复调试之后，推出具有防腐蚀性、耐热性、耐压性的宣伟Powdura®绝缘粉末涂料，应用在电池电芯、电池模组、电池壳体、电机定子、转子以及母排等领域。

图6

新能源汽车行驶过程中，汽车电池会面临高温、高压、化学品腐蚀等多重挑战，绝缘安全防护就显得尤为重要。宣伟通用工业涂料推出的宣伟Powdura® Insulator绝缘粉末涂料，分别适用于电池、电驱两个领域，均满足UL94-V0的阻燃标准，在电气强度方面满足2700V/100µm标准，其中母排耐压性能可根据客户具体需求定制。除此之外，电芯、模组以及电池壳体的涂料均具备良好的耐电解液，电机定子、转子以及母排的涂料具有卓越的导热性能、耐热和耐化学品性能，绝缘粉末涂料高介电强度的特性让新能源汽车电池更好的工作。

在ATMS 2023上，针对新能源汽车动力电池及储能系统，宣伟Powdura® Insulator绝缘粉末涂料解决方案，能够满足客户对膜厚以及绝缘强度的个性化需求，优异的耐腐蚀性能、以及出色的边角覆盖性能，为动力电池提供全面到位的保护。

针对电池电芯以及与电解液接触的工件，宣伟Powdura®绝缘粉末涂料及UV光固化涂料解决方案，能够助力新能源汽车动力系统在面临高温、高压等工作环境下，产品依旧能够兼备良好的防护与安全性能，以及优异的绝缘和耐压性能。

来源：荣格-《涂料与油墨—中国版》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。