Sponsorisé par DuPont.
L’industrie automobile évolue rapidement et les véhicules électriques sont à l’avant-garde de cette transformation. L’adoption continue des véhicules électriques dépend de plusieurs facteurs clés : la réduction des coûts, la création d’une infrastructure de recharge robuste et la conception de batteries efficaces et durables offrant une autonomie plus longue et des capacités de charge rapide. Alors que les constructeurs automobiles s’efforcent d’égaler le coût et l’efficacité des véhicules à moteur à combustion interne, la course au développement de batteries pour véhicules électriques hautes performances est lancée et les adhésifs apparaissent comme un élément essentiel de leur conception et de leur assemblage.
Tendances de conception façonnant l’assemblage de batteries EV
La conception des batteries pour véhicules électriques évolue rapidement à mesure que les constructeurs automobiles et les chercheurs s'efforcent d'améliorer les performances, de réduire les coûts et d'améliorer la durabilité. L’accent est mis sur l’augmentation de la densité énergétique et la réduction du coût par kWh, conduisant à des conceptions plus simples éliminant les pièces, le poids et l’encombrement. Cependant, ces changements peuvent affecter le support structurel et compliquer le remplacement, le démontage et le recyclage des batteries. La technologie adhésive avancée peut aider à développer des solutions à ces défis et à ouvrir la voie à la conception de blocs-batteries pour véhicules électriques dans le futur.
Voici un aperçu plus approfondi de l’évolution de la technologie des batteries EV :
- Pack de modules cellulaires (CMP) Les conceptions regroupent des cellules individuelles ensemble à l'intérieur de modules, une méthode qui a dominé le marché en raison de sa durabilité, de sa facilité d'assemblage et de sa facilité d'entretien. Étant donné que le CMP nécessite davantage de pièces, ce qui augmente le coût et le poids, les constructeurs automobiles recherchent désormais des conceptions comportant moins de pièces pour améliorer l'efficacité énergétique et simplifier la production.
- Cellule à pack (CTP) les conceptions intègrent les cellules de la batterie directement dans la batterie, éliminant ainsi les modules pour améliorer la densité énergétique et simplifier la fabrication. Cette option émergente gagne du terrain en raison de son potentiel de réduction des coûts. Cependant, il exige une gestion thermique et une durabilité avancées, et un processus d’assemblage complexe laisse peu de place à l’erreur.
- Cellule à corps (CTB) Les conceptions intègrent les cellules de la batterie directement dans la carrosserie du véhicule, optimisant ainsi l'espace, réduisant le poids et améliorant l'intégrité structurelle. Les premiers utilisateurs explorent le CTB pour sa rentabilité et son nombre réduit de pièces. Malgré ses avantages, les préoccupations concernant la durabilité, la recyclabilité et la sécurité persistent.
Les avantages des adhésifs dans l’assemblage de batteries durables
À mesure que l’adoption des véhicules électriques se développe, le besoin d’un assemblage de batteries durable et efficace devient plus pressant. Les adhésifs offrent de nombreux avantages qui les rendent essentiels à la production de batteries pour véhicules électriques.
- Performances améliorées—Les adhésifs améliorent les performances de la batterie en optimisant l'interface thermique entre les cellules de la batterie et les systèmes de refroidissement, conduisant à une autonomie étendue et à une charge plus rapide.
- Conception de batterie flexible—Les adhésifs permettent une plus grande flexibilité de conception en liant une variété de matériaux, notamment des composites, des films fonctionnels et des métaux. Cette technique d'assemblage non destructive préserve l'intégrité des substrats, permettant ainsi des conceptions de batteries innovantes qui étaient auparavant inaccessibles.
- Gestion accrue de l’énergie pour la sécurité—La sécurité est primordiale dans la conception des batteries de véhicules électriques, et les adhésifs contribuent à la gestion de l'énergie en cas de collision. Ils fournissent des lignes de liaison continues qui améliorent l’intégrité structurelle du bloc-batterie et permettent des conceptions de batteries roue à roue qui fonctionnent dans des conditions de collision.
- Capacité structurelle ajoutée – avec l'adoption croissante des conceptions cellule-corps, les adhésifs peuvent fournir la force de liaison nécessaire pour remplacer les murs modulaires et les structures de support
- Gestion thermique optimisée – La gestion thermique est cruciale pour la sécurité des batteries. Les adhésifs thermoconducteurs et les matériaux d'interface favorisent la dissipation de la chaleur et empêchent la surchauffe pendant le chargement et le fonctionnement de la batterie. À long terme, cela permet de garantir des performances constantes et de prolonger la durée de vie de la batterie.
- Prise en charge des véhicules électriques zéro émission—Les adhésifs contribuent à la durabilité en permettant des conceptions de véhicules légers et en réduisant l'épaisseur des panneaux dans les structures de carrosserie. Cela peut entraîner une production importante de CO2 économies : environ 133 grammes par kilomètre parcouru.
- Processus de fabrication améliorés—Les adhésifs rationalisent les processus de fabrication, offrant un assemblage et un durcissement rapides et peu coûteux. Ils éliminent le besoin de prétraitement de surface et peuvent améliorer la vitesse du processus, ce qui entraîne des économies significatives.
Les méthodes émergentes d’assemblage de batteries favorisent également les adhésifs. Les adhésifs injectables sont facilement distribués pour les cadres de batteries modulaires. Les solutions de décollage à la demande facilitent la réparation et le recyclage. De plus, certains adhésifs polymérisent à la demande, ce qui est idéal pour les processus de fabrication flexibles et optimisés.
Solutions de DuPont pour l'assemblage avancé de batteries de véhicules électriques
DuPont, grâce à sa profonde expertise dans l'assemblage de batteries pour véhicules électriques, est bien placé pour accompagner la transition de l'industrie vers des conceptions de batteries plus avancées. Notre large gamme de solutions adhésives est conçue pour relever des défis spécifiques, offrant des performances, une sécurité et une durabilité améliorées.
- BETAFORCE™ Adhésif structurel élastique : UN Lauréat du prix R&D 100 2024BETAFORCE™ est conçu pour de larges applications d'assemblage de batteries EV, excellant dans la liaison de cellules en pochette. Il colle les substrats de films laminés en aluminium sans apprêt ni prétraitement, offrant ainsi des avantages en matière de durabilité, de résistance aux chocs et de durabilité. Avec jusqu'à 30 % de matériaux renouvelables et d'origine biologique et un durcissement à température ambiante, il élimine le besoin de fours à haute température, améliorant ainsi ses qualités environnementales.
- BÉTAMATE™ Adhésif structurel : BETAMATE™ garantit l’intégrité de la batterie avec rigidité, durabilité et performances en cas de collision. Il lie et scelle les boîtiers de batteries et les plaques de refroidissement, offrant une forte adhérence aux alliages d'aluminium et aux composites. Il peut également être utilisé dans le domaine en pleine croissance des conceptions CTB. BETAMATE™ améliore également la sécurité, la résistance à la corrosion et l'efficacité de la fabrication.
- BETATECH™ TIM (Matériau d'Interface Thermique) : Cette solution innovante ne contient ni diisocyanate ni silicone et gère et contrôle efficacement la chaleur des batteries haute densité pendant la charge et le fonctionnement, maintenant ainsi la conductivité thermique sur une large plage de températures. BETATECH™ est facile à distribuer et à assembler, ce qui le rend idéal pour l'assemblage de gros volumes.
Durabilité
La durabilité est au cœur de la mission de DuPont. Nos solutions adhésives sont conçues pour relever les défis urgents tout en améliorant les performances et la sécurité des véhicules électriques.
- Adhésifs à large cuisson BETAMATE™: Ces adhésifs permettent de réduire la température du four d'e-coat de 25°C, conduisant à d'importantes économies d'énergie. Ils permettent également des temps de cycle de four plus courts, améliorant encore davantage l'efficacité de la fabrication.
- BETAFORCE™ 2800 TC: Cet adhésif maintient non seulement les batteries EV au frais pendant une charge rapide pour prolonger la durée de vie de la batterie, mais réduit également les matières premières nécessaires en rationalisant le nombre de composants.
- BETATECH™ TIM : Ces adhésifs offrent une faible force d'arrachement pour permettre un retrait facile des modules de batterie afin de permettre la réparation, la réutilisation et le recyclage.
Ces familles de produits sont également disponibles dans des formulations durcissant à température ambiante. Le collage sans four signifie moins de consommation d'énergie et une étape de moins dans le processus d'assemblage.
Collaboration et innovation : les centres d'excellence de DuPont
Chez DuPont, nous croyons au pouvoir de la collaboration. Notre Centres d'excellence et des capacités d'ingénierie avancées dans le monde entier sont dédiées à travailler en étroite collaboration avec les clients pour stimuler l'innovation dans l'assemblage de batteries pour véhicules électriques.
- Développement rapide : Nous disposons de l’expertise en matière de formulation et de tests pour valider de nouveaux concepts et affiner ceux existants.
- Tests complets : Pour vérifier les performances, la longévité et la sécurité de la configuration prévue, nous étendons les tests sur petits échantillons aux tests à l'échelle du module au niveau du système de batterie.
- Collaboration mondiale : Nos équipes collaborent entre les régions, les fonctions et les entreprises pour fournir des solutions de pointe adaptées aux besoins uniques de nos clients.
Prêt à collaborer ?
DuPont est plus qu'un simple fournisseur : nous sommes un partenaire en matière d'innovation. Si vous souhaitez faire progresser votre processus d'assemblage de batteries EV, nous vous invitons à dEVelop avec DuPont pour découvrir comment notre solutions adhésives peut vous aider à atteindre vos objectifs.
