新能源汽车电池用胶粘剂的需求趋势及技术现状

新能源汽车电池用胶粘剂的需求趋势及技术现状：

需求趋势——1.用量增长：随着CTP（Cell to Pack）与刀片电池等新型电池技术的应用，电池内部结构更加紧凑，对胶粘剂的依赖度增强，单个PACK包胶黏剂用量显著增加，从原来的1-2公斤可能增长到更高倍数。这直接推高了单个PACK胶粘剂的价值量，从200-300元上升至400-900元。

2.市场扩张：新能源汽车渗透率不断提升，带动了动力电池市场的快速扩大，从而增加了对胶粘剂的整体需求。单车用胶量预计将达到约5公斤，涵盖PACK密封、结构导热、结构粘接、BMS防护、电芯粘接、电池灌封、螺纹锁固等多个应用领域。

3.性能要求提升：随着电池能量密度提升、快充技术发展以及对电池安全性、耐久性和热管理性能要求的提高，胶粘剂需要具备更高的导热性、耐高温性、阻燃性、绝缘性、抗振动冲击性以及长期服役稳定性。

技术现状：

1. 产品创新：胶粘剂厂商不断开发出适应新能源汽车电池特性的新产品，如具有优异导热性能的热界面材料、高强度且耐化学腐蚀的结构粘接胶、具有良好电绝缘和耐温性能的灌封胶等。

2. 工艺优化：针对电池制造工艺的自动化、高速化需求，胶粘剂需具备良好的施工性能，如快速固化、低温固化、可涂布性好等特性，以适应生产线节奏并减少能耗。

3. 定制化服务：面对不同电池设计和材料体系，胶粘剂企业与电池制造商紧密合作，提供定制化的胶粘剂解决方案，确保胶粘剂与电池材料之间具有良好的相容性和粘接效果。

树枝状（超支化）聚合物在电池胶中的应用：

树枝状（超支化）聚合物是一种高度支化且具有独特三维球形结构的高分子材料，其特点包括：

1. 高比表面积：由于其多分支结构，单位质量的超支化聚合物具有极大的表面面积，有利于增强与被粘物的接触和相互作用，提高胶粘剂的粘接强度和润湿性。

2. 低粘度：尽管分子量高，但因其内部空隙率大，树枝状聚合物在溶液或熔融状态下表现出较低的粘度，有利于在复杂电池结构中均匀涂布，降低填充难度，特别是对于高粘度填料的分散和稳定有良好效果。

3. 优异的热稳定性和化学稳定性：超支化聚合物的特殊结构使其在高温下仍能保持良好的尺寸稳定性和化学稳定性，有助于提高电池胶在极端工作条件下的使用寿命和安全性。

4. 多功能性：通过分子设计，可以在超支化聚合物骨架上引入各种功能性基团，如导电、导热、阻燃、抗氧化等功能，使得包含这些聚合物的电池胶具有多重性能优势。

树枝状及超支化聚合物在电池胶粘剂中已经有诸多应用，以下是几种常见应用方式：

1. 作为主体树脂或改性剂 有研究将超支化聚合物作为主体树脂制备电池胶粘剂，或者将其与传统胶粘剂如PVDF共混改性，以提升胶粘剂的综合性能。例如，使用超支化聚酯、超支化聚氨酯等与锂盐、增塑剂等复合，制备出具有良好电化学稳定性和粘结强度的电池胶。

2. 用于功能涂层 树枝状或超支化聚合物可作为功能涂层材料应用于电池隔膜或电极表面，通过改善界面性质，增强电池的整体性能。如通过静电纺丝或溶液涂布法在隔膜上形成超支化聚合物涂层，提高隔膜的热稳定性和离子选择透过性。

3. 用于固态电解质 在固态电池研究中，树枝状或超支化聚合物作为固态电解质的组分，能够改善电解质的离子电导率、机械柔韧性和界面稳定性，为实现高能量密度、高安全性的固态电池提供可能。

挑战与展望

尽管树枝状和超支化聚合物在电池胶粘剂中展现出诸多优势，但其商业化应用仍面临一些挑战，如合成成本、大规模制备工艺、长期稳定性的验证等。未来的研究应聚焦于：

· 开发高效、低成本的合成方法，提高聚合物的产率和批次一致性；

· 精细调控聚合物的结构与功能，使其与电池材料和工作环境更佳匹配；

· 设计可回收或生物降解的环保型树枝状或超支化聚合物，响应电池行业的可持续发展需求；

· 加强与电池其他组件（如电极材料、电解质、隔膜等）的系统集成研究，实现电池性能的整体优化。

综上，树枝状或超支化聚合物在电池胶粘剂中的应用具有显著的技术潜力和市场前景，有望通过技术创新和产业链协作，推动电池性能的突破和产业升级。