在动力电池向 CTP（Cell to Pack）无模组化结构升级的过程中，电芯与壳体的连接工艺直接决定电池包的能量密度、结构强度与热管理效率。这一工艺需将数百片电芯紧密固定在金属壳体内部，既要承受车辆行驶中的持续振动与冲击，又要快速传导电芯产生的热量至散热系统，而导热结构胶凭借 “粘接 - 导热 - 防护” 三位一体的功能优势，成为替代传统螺栓连接的关键材料，其应用细节对动力电池安全与性能至关重要。

一、工艺痛点与胶粘剂选型逻辑

• 结构强度要求严苛：电芯与壳体的连接需承受 10G 以上的冲击加速度（相当于车辆时速 60km/h 碰撞强度），且在 - 40℃~85℃温度循环中保持结构稳定，传统螺栓连接易因应力集中导致壳体开裂；

• 热管理效率瓶颈：快充场景下电芯瞬时温升可达 30℃/min，需通过连接界面将热量快速传导至液冷板，界面热阻需控制在 0.5℃・in²/W 以下，否则易引发局部热失控；

• 工艺兼容性不足：CTP 模组量产节拍要求单包处理时间≤3 分钟，连接工艺需适配自动化生产线，且不能损伤电芯极耳等精密部件。

• 力学性能与导热性能平衡：采用 “环氧树脂基体 + 氮化硼 / 氧化铝复合填料” 配方，剪切粘接强度≥8MPa（铝 - 铝界面），可承受电芯自重与冲击载荷；导热系数达 1.5-3.0W/(m・K)，配合 0.2-0.5mm 胶层厚度，能有效降低界面热阻；

• 宽温域稳定性：固化后在 - 55℃~125℃范围内保持弹性（断裂伸长率≥60%），通过 500 次冷热冲击循环后粘接强度衰减≤10%，避免温度变化导致的界面剥离；

• 功能复合化设计：具备 UL94-V0 级阻燃特性，离火即灭可阻断火焰蔓延；体积电阻率≥10¹³Ω・cm，能实现电芯与壳体间的电气绝缘，防止漏电流引发的安全隐患。

二、具体应用流程与技术控制要点

1. 预处理：保障界面粘接可靠性

• 壳体表面处理：采用激光清洗技术去除铝合金壳体粘接面的氧化层与油污，使表面粗糙度控制在 Ra1.6-3.2μm，同时通过等离子活化处理提升表面张力至≥72mN/m，确保胶层附着力达标（拉伸强度≥12MPa）；

• 电芯表面清洁：电芯侧面采用无尘布蘸取异丙醇擦拭，重点清理极耳附近残留的电解液与粉尘，清洁后需在 10 分钟内完成涂胶，避免二次污染影响粘接效果。

2. 涂胶：精准控制胶形与胶量

• 设备与参数设定：采用三轴伺服点胶机，配备螺杆式计量阀实现 1g 精度的胶量控制；涂胶路径设为 “蛇形往复 + 边缘密封”，胶宽 8-10mm、胶高 2-3mm，确保电芯与壳体接触面积≥95%；

• 防流挂与消泡控制：利用材料触变性特性（静置时粘度≥50000mPa・s，剪切时粘度降低 50%），避免涂胶后胶液流淌污染电芯极耳；混合后的胶液需在 0.8MPa 真空环境下脱泡 5 分钟，消除内部气泡对导热与强度的影响。

3. 固化：平衡效率与内应力

• 分段固化工艺：采用 “预固化 + 深度固化” 两步法，先在 60℃下固化 30 分钟使胶层初步定型（凝胶率≥80%），再升温至 80℃固化 60 分钟完成交联，避免一次性高温固化导致的内应力开裂；

• 温度均匀性控制：固化烤箱采用热风循环系统，确保不同区域温度偏差≤±2℃，胶层固化度均达 95% 以上，避免局部固化不完全引发的性能衰减。

4. 检测：双重验证结构与热性能

• 力学性能检测：随机抽取模组进行 “冲击测试”（10G 加速度、10ms 脉冲）与 “振动测试”（5-2000Hz 扫频），测试后胶层无开裂、电芯无位移，剪切强度保留率≥90%；

• 热性能验证：通过红外热成像仪监测快充过程中模组表面温度，确保电芯间温差≤3℃，胶层导热路径无明显热阻瓶颈，同时模拟热失控场景，胶层在 200℃下仍能保持结构完整性，延缓火焰蔓延。

三、应用价值：赋能 CTP 模组性能升级

• 提升能量密度与轻量化水平：替代螺栓连接后，电池包零部件减少 40%，重量降低 15%，体积能量密度提升 8%-12%，可直接延长电动汽车续航里程 50-80km；

• 强化安全防护能力：胶层形成的弹性缓冲层可吸收 80% 以上的振动能量，配合阻燃特性与绝缘性能，使模组通过针刺、挤压等国标安全测试，热失控传播时间延长至≥60 分钟；

• 优化生产效率与成本：自动化涂胶与固化工艺使单模组装配时间从 45 分钟缩短至 12 分钟，同时避免螺栓紧固导致的壳体加工成本，综合制造成本降低 10%-15%。