您好，欢迎来到这个博伊德公司和3M网络研讨会。现在让我介绍一下今天的演讲者。今天和我们在一起的还有乔·佩特里。Joe 是 3M 电子材料解决方案部门的执行销售客户经理。今天和我们在一起的还有路易莎·法哈特。Louisa是Boyd Corporation的电动汽车工程材料和热应用专家。要了解有关我们今天任何一位演讲者的更多信息，请查看主演示窗口旁边的演讲者生物窗口。有了这个，我想把事情传递给Joe，让这个网络研讨会开始！乔，继续前进。
谢谢大家的介绍，下午好，晚上好，或者早上好。我的名字是Joseph Petri，我感谢Boyd Corporation和Global Spec邀请3M参加今天的EV电池材料应用对话。我们对科学和创新的热情贯穿整个企业，但我们围绕四个全球业务集团进行组织，以最好地为客户服务。
我们的每个业务团队都帮助客户找到大大小小的解决方案，以帮助改善您生活的各个方面，从安全设备到工人，再到您办公桌上的便利贴，3M科学永远不会遥远。我们几乎在每个地区都有销售。因此，为了贴近我们的客户，我们在每个地区都有实验室和生产基地：71个国家，85个实验室，50个客户技术中心。专注于全球运输和电子OEM客户，运输和电子业务集团由电子，显示材料和系统，电子材料，胶带和解决方案组成。我们的汽车和航空航天集团、商业解决方案、先进材料和运输安全。我把时间花在电子应用上，创造有助于创造下一代电子技术的解决方案。长期以来，以客户为导向的创新一直是3M的优势。我们与客户和合作伙伴合作，应对他们的挑战。无论是全球还是本地，我们都将市场洞察力带入我们的方法，并利用客户和行业的专业知识来应用我们的51个技术平台来开发解决方案。
这些技术平台在所有3M业务和地区共享，可以组合起来解决这些业务，行业或地区的挑战。在今天的讨论中，我将与大家分享这是如何实现的。请记住，我们的目标是成为您在构建电动交通未来的科学合作伙伴，这种合作伙伴关系在3M是独一无二的。期待利用我们的材料科学和全球设计中心网络找到台台间协作，为您的下一个设计挑战创建创新的解决方案。eMobility有许多领域，您的公司可能正在从事。我们也在研究它们，但今天我们将专注于电子动力总成，而电子动力总成是3M如何利用不同行业的知识和专业知识的一个完美例子。在过去的三年半时间里，该团队一直致力于开发专业知识并协调3M解决方案，这些解决方案会影响制造，电动电子产品的组装材料，动力和工业设备上的电气绝缘，或电机，轻量化材料，从航空航天到燃料电池。我们的目标是观察这些市场趋势，并提供技术方案和解决方案。在关键驱动因素的指导下，我们着眼于每个子系统的趋势。子系统包括电池、电动机、电力电子。我们来看看3M技术将如何实现当今内燃机和电动汽车之间的成本和性能平等。
我们的讨论将只集中在一个领域，我计划提供可以影响这些趋势的3M技术的例子。当今关注的领域是电池解决方案。在优先考虑开发料斗和工作区域时，很容易分心。我们专注于采用电动汽车的障碍。一个例子是帮助实现高效率，以利用最小的电池容量来产生最长的距离。因此，今天，我们将重点关注前三个领域，并将单元内解决方案留到另一天。好的，第一个区域是电气绝缘。在这里，我们听说了几个设计挑战，并努力提供解决这些问题的产品。例如，在超过800伏的电压下进行可靠的绝缘，在热失控期间耐高温的绝缘材料，当然还有易于加工以降低装配成本。在3M电子和运输业务组中，有许多产品与您的设计相关。Boyd Corporation是全球首选的加工商合作伙伴，在将3M磁带转换为这些解决方案方面拥有专业知识。让我们看几个例子。第一个例子是胶带：3M 1350电工胶带设计用于用电绝缘层保护EV电池组件。这种薄而高介电薄膜具有阻燃粘合剂，具有出色的粘合强度，可在具有挑战性的环境中很好地工作，以实现更快，更一致的组装。我们的加工伙伴Boyd甚至可以将3M 1350旋转模切成您的特定零件尺寸，添加离型衬垫，以减少废料并节省装配时间。想想需要绝缘的应用，如模块、冷却板甚至线束。
我打算与大家分享的第二个产品是3M阻燃屏障保温材料。这些产品提供各种厚度，具有出色的阻燃性，并具有uL认证，具有V0和5VA性能。我们有很多例子，其中3M FRB材料与我们的粘合剂系统层压，模切成形状，影响组装过程中的循环时间。想想需要火焰屏障的应用，例如模块周围甚至单元之间。由于我们谈论的是电子学，我还想指出，有些应用需要控制电磁干扰。3M电子材料解决方案拥有完整的元件接地或EMI屏蔽胶带产品组合，适用于车辆模块、传感器、行车记录仪、摄像头、母线、线束等各种应用。它们都可能受到电磁干扰的影响。
这些 EMSD 胶带是控制 EMI 和改善驾驶员和乘客电子体验的简便方法。这些导电非绝缘胶带的一些例子就在这张幻灯片上。您知道，随着汽车的互联性越来越强，电子元件的功能也越来越强大，EMI是这些3M磁带可以解决的真正问题。请务必将此信息传递给您在组织内认识的相应联系人。第二个设计挑战属于热管理类别。当我们开始谈论散热解决方案时，存在许多设计挑战，3M有几个产品组合，我知道您会感兴趣。我可能不需要花太多时间来介绍这个概念，但我们会花更多的时间讨论潜在的解决方案，但是我们看到的趋势包括每个电池的能量和电流正在增加，每个模块的电池总数实际上可能正在减少。而且对车辆周围环境的气候也对电动汽车电池的性能有很大的影响：热，无论是冷却还是加热，挑战都很复杂，有时需要新的方法。
今天，我将和我们一起讨论其中的几个。高效的热管理对于电动汽车电池设计至关重要，每种设计都可能需要独特的解决方案。3M有几种类型的散热产品，每种类型的产品都有独特的属性，有助于实现卓越的冷却性能。热流受有效热阻和导热性的影响。我们利用化学技术提供优越或适当程度的润湿顺应性。在我们的一些产品中，我们的化学成分基本上是基于丙烯酸的，硅氧烷释气量低，这在敏感电子产品周围使用最有利。我们所有的产品都是用陶瓷填料制造的，提供电绝缘解决方案。
在热应用中，这些应用可以是单元到电池组，单元到框架，散热器粘合，与母线的热连接或冷却板上的模块。让我简要地提供3M导热垫，热间隙填料和导热胶带的产品示例。第一个产品示例是导热胶带。3M导热丙烯酸胶带8926广泛用于需要快速粘附和高附着力的组件，以获得传热解决方案。把它想象成类固醇上的压敏粘合剂。如今，8926 用于许多汽车和 LED 照明应用，因为这种胶带可以成卷提供。汽车层向Boyd寻求有关如何最好地提供模切解决方案的内部见解，而3M 8926是该解决方案的一部分。潜在的应用可以是电池单元到模块到冷板的粘合，继电器，模块，封装到母线，绝对是集成电路在任何类型的电子元件中的散热，甚至可能在逆变器上。8926 符合 UL 94 v0 等级，在高附着力压敏胶带（每米开尔文 1.5 瓦）中具有导热性。这是一种高性能的磁带。第二个热产品组合称为3M热间隙焊盘。在这里，3M利用其丙烯酸化学成分开发具有适当导热水平和适当可压缩性水平的产品。将产品像糖果软糖熊一样柔软，而其他一些产品（如5590h，3M间隙垫）是解决减轻车辆重量趋势的正确解决方案。
事实上，3M丙烯酸间隙垫的重量比有机硅化学当量轻20%。这是热间隙焊盘产品组合的一个关键属性。减轻重量以改善电动汽车电池在电池之间或模块之间或模块之间的距离，或者可能是冷板中的模块。3M在为EV电池设计提供导热垫解决方案方面有着悠久的历史。5590H具有每米开尔文2瓦，邵氏值约为70，并且还被评为UL 94 v0。非常适合电池单元到模块和模块到冷板应用。我们的新产品之一是可有可无的间隙填充剂。TC6000 和 TC7000 是出色的间隙填充剂，其中需要在线自动化以实现大批量输出，或者间隙实际上比传统间隙垫可以填充的间隙更宽。同样，潜在的应用可能位于模块和冷板之间的包装内的模块内。注意产品的导热性和拉伸强度。TC6000更像是一种半结构间隙填充剂，而TC7000更像是结构间隙。我们简要讨论了气候对电动汽车电池的影响。这是一款较新的3M产品，有助于保持电池温度，以减少电池组变暖或有助于降低其冷却速度。可以把它想象成电池组的毯子。我喜欢幻灯片中的两个图表如何包括冬季和炎热的巴西夏季南美洲南端的数据。这种电池增强材料1807S，可以把它想象成电池组的毛衣。
这是3M散热解决方案的另一个例子。这称为直接浸入式冷却。它采用Novec，这是一种3M产品，稳定，不易燃，不导电，无毒。这些属性解决了电动汽车的主要行业趋势。有关此散热产品的更多信息，请联系我们的网站，并与相应的应用工程师联系。第三个设计挑战属于装配类别，或者将其视为粘合或连接或密封。与总装相关的挑战很多，当3M和Boyd合作时，我们可以找到化学和功能的正确组合，以降低装配成本并提高可靠性。这些类型的装配解决方案可满足轻量化等趋势，提供设计灵活性、高效率和装配，缩短周期时间。通过模切零件，可以与其他技术相结合，实现功能组合。3M胶粘剂是我们的核心，这一关键构建块存在于我们所有的业务中，这些胶粘剂具有多种格式，便于粘合或连接。
汽车客户在要求苛刻的应用中依赖 3M 磁带已超过 60 年。这些客户也关注我们的结构胶粘剂化学。从左到右的连续技术展示了可用于您的设计挑战的产品的广度。汽车客户依靠 3M 胶带进行粘接和连接应用。由于粘合剂的化学成分和形式如此之多，因此很容易找到胶带性能的正确平衡，从而为要求苛刻的应用提供一致的性能，包括电池对电池的粘合，安装绝缘插件，甚至粘合不同的材料。3M是压敏胶技术的全球领导者。这种产品领先地位的一个例子是我们的300 LSE粘合剂化学。3M转印胶带9472LE是粘合低表面能基板的绝佳选择。这种化学成分已经满足了广泛的汽车和OEM规范，客户已经依赖300 LSE粘合剂化学品超过30年。优异的抗起吊性能，可在圆形或弯曲基材周围粘合。300 LSE 胶粘剂提供多种卡钳和厚度以及双涂层胶带形式。第二类称为结构胶粘剂。我们的粘合化学成分取代了机械紧固件，非常适合EV电池组件，电池地板到框架，电池框架到盖子，电池地板到冷却或底板，甚至电池模块侧板。
我整理了这张幻灯片，以提供EV电池组装的具体产品示例。棱柱形电池键合可以使用我们的多材料复合聚氨酯粘合剂DP6310S，甚至是苏格兰焊缝环氧树脂DP125。有一些解决方案可用于组装到外壳和与DP420或DP460的冷板粘合以及电池到模块或侧板粘合。您可以找到适用于该应用的其他粘合剂。DP代表双组包装，这些两部分环氧树脂易于分配和固化，无需加热。我确实喜欢谈论DP125，因为虽然这是一种结构键，但它也很灵活，并且对圆柱形电池键合其他电子组件特别感兴趣。寻找热性能甚至低释气解决方案。3M EMSD 为这些应用提供电子级环氧树脂以及导热环氧树脂 TC2810 以及用于航空航天应用的低释气 DP460EG。
我想强调的最后一个产品是就地成型垫圈。一些电动汽车电池设计需要一种方法来访问电池模块，同时仍然密封元件。3M SZ1000 是一种双组分有机硅基垫片材料，可在基材上就地固化。将 SZ1000 想象成应用于电池托盘或盖子的垫圈。虽然我已经回顾了粘接热和绝缘应用中的特定产品和应用，但我们始终希望您在自己独特的应用中进行测试，验证和确认。我知道这是很多信息，但知道我们努力改善生活。这是我们公司的愿景，也是我们与首选的转换器合作伙伴Boyd合作的方式，Boyd在实现客户的下一代技术方面发挥着至关重要的作用。我想感谢你们每个人今天在这里参加并花时间与我共度时光。现在我想把谈话交给博伊德公司和我的朋友路易莎。
大家好，我的名字是路易莎，今天我将谈论对电动汽车电池应用至关重要的工程材料解决方案。让我们首先从博伊德的一点背景开始。近100年来，Boyd一直是我们行业的领导者。我们目前每年的收入略高于十亿美元，我们的一大心态是区域，区域。因此，我们可以为客户提供本地支持，并通过在需要的地方生产零件来帮助简化供应链和物流。我们拥有深厚的工程知识，拥有超过325名设计工程师，我们拥有超过12个全球设计中心，因此我们可以提供本地设计支持。同样重要的是要注意，我们拥有非常健康的收入组合，包括工业，云，电子移动以及移动和消费者。我们的目标是预测行业趋势，熟悉客户面临的挑战，并找到解决方案来帮助快速解决这些问题，以帮助您更快地进入市场。我们在北美，欧洲和亚洲拥有巨大的全球制造能力。我们非常重视电动汽车，拥有九个IATF认证站点。我们最新的工厂之一位于墨西哥华雷斯。这是最先进的旗舰设施，我们有能力在该设施中制造热管理部件以及转换部件。我还想强调，我们将在波兰的一个地点于第4季度上线。创新是我们关注的焦点，我们在工厂不断创新，以创造独特的工艺能力。这使我们能够提供一流的公差，并使我们能够制造复杂的材料堆叠并最大限度地减少材料废料。
所有这些因素结合在一起，有助于创造更优质的零件，独特的解决方案，并为我们的客户提供更好的价格。那么，为什么您的应用程序会信任Boyd呢？我们在电动汽车应用方面拥有丰富的经验，在电动汽车中安装了超过2万台，并在汽车行业拥有60多年的现场验证性能。
我们还有一个全球覆盖模式，支持OEM和一级供应商。因此，让我们深入了解有趣的东西。让我们将重点转向电池解决方案和应用。特别是，电池模块有三种主要设计：袋形，圆柱形和棱柱形。如果你看看一些最受欢迎的OEM，他们使用圆柱形电池。其他原始设备制造商和电池模块公司专注于袋装和棱柱电池技术。
圆柱形电池稳定，价格低廉，并且使用寿命长，并且由于其广泛和标准化的使用，它们提供了更强大的自动化过程和更好的制造技术，并且它们通常提供比袋装电池更一致的产品。另一方面，袋装电池非常轻巧，但它们也更容易受到湿度和高温的损害。这可能会缩短它们的使用寿命并增加它们的总体成本，因为它们需要更频繁地更换。棱柱形电池和袋装电池在各个行业中都没有标准化，这可能使它们的生产成本更高。也就是说，它们的矩形形状可以更好地利用有限的空间，因此当您查看周围的所有不同解决方案和应用时，从电池级别一直到模块组和车辆级别，电池工程材料都是使用。
在车辆层面，我们看到了很多垫片，密封，绝缘，在包装层面我们也看到了这些，但我们也看到了热需求，例如液体冷板和热界面材料。在组件级别，我们开始看到热失控要求，在电池级别，我们开始看到电池到电池的结合和绝缘要求。因此，这是一个已经爆炸的EV电池，以分享这些应用中的每一个如何发挥作用。所以就在盖子下面，你会看到一个液体冷板。这里周围的周边通常有一个密封件或垫圈，以帮助保护内部组件。在此之下，我们有电池单元，它们被一层热失控保护所包围。在电池下方，我们这次使用热界面材料进行更多的热管理。整个东西都封闭在电池外壳中。因此，让我们更深入地了解一下特定的单元级应用。我们通常会看到电池周围非常严格的热失控要求。云母是当今电动汽车市场中非常常见的材料，它被用作电隔离电池组和其他关键组件的高温不可燃屏障。这方面的一些常见用例可能在隔离器或热屏蔽等电池中。我们也在充电器和电动汽车站中看到了很多。需要注意的是，3M具有多种材料，可以帮助实现热失控保护，并与Boyd合作，我们有能力提供多层堆叠，其中我们结合这些关键材料，以帮助防止热失控故障。
现在，让我们来谈谈细胞间键合。当涉及到棱柱形电池时，我们可以在3M的帮助下提供PSA建议，将细胞粘合在一起。为了通过PSA提供更多的结构完整性，您不必担心固化时间或液体的混乱，如果您有火焰或电气要求，3M也有很多材料选择来满足这些需求，我们可以以非常严格的公差切割它们。电气绝缘在这里也非常关键。您可以看到有一个绝缘层包裹在电池周围，以防止内部关键组件之间的火花电压，这可能导致堆栈中的短路或火灾。在那里，你会看到我们已经将3M双涂层胶带与一些铜结合在一起，我们还在顶部放置了一个PET盖，这样我们就可以把所有这些不同的粘合剂，绝缘材料组合成一个多层堆叠，以便与您一起使用对准衬里，因此在制造过程中很容易放置。现在，让我们看一下模块级应用程序。我们还看到模块级中使用的热失控类似于我们在电池级中看到的热失控，但在这里我们也看到了压缩垫和母线的使用。压缩垫非常关键，因为它们在电池之间提供了一层，以便在发生热变化和电池膨胀时进行补偿。如果发生碰撞，它们还提供了保护屏障，我们始终希望最大限度地减少对电池的任何影响，因此我们可以提供各种泡沫，例如聚氨酯和不同的粘合剂组合，这些组合可以根据您正在寻找的任何东西产生正确的压缩永久变形。3M还提供各种介电粘合剂，我们可以使用这些粘合剂来保护电池组件内的柔性印刷电路。这些介电材料和粘合剂已经过击穿电压和介电强度要求的测试，我们可以以非常严格的公差对其进行模切。
所以现在，让我们来看看包级别。在封装级别，我们看到了我在组件和电池级别中强调的类似应用，例如电绝缘和电池包装。我们还看到了压缩垫的使用。我将重点介绍冷板和热界面材料，因为我还没有触及它们。因此，如果您正在开发液体冷板应用，我们有能力帮助您设计和开发定制的轻质冷板，然后将工程材料解决方案全部整合到一个包装中。因此，我之所以提到这一点，是因为当涉及到液体冷板时，热界面材料非常重要。所以，让我们转向这一点。其次，在冷却板和电池模块之间传递热量时，热界面材料绝对至关重要。我们总是希望将热量从敏感组件上拉走。我们可以根据您应用的导热系数需求、硬度和厚度需求，帮助推荐热界面材料。在这里，我们可以真正增加很多价值，并成为一站式商店，为您提供液体冷却板和热界面材料。
最后但并非最不重要的一点是，让我们谈谈车辆水平。因此，正如我们在电池级别中强调的那样，电气绝缘在这里非常重要，但我将主要关注密封件和垫圈以及EMI屏蔽。在电池组周围有一个密封或垫圈是必不可少的，因为这将保护你的电池组在路上看到的所有恶劣条件，无论是液体，气体，颗粒，我们希望确保我们保护这一点，避免电池的任何灾难性故障。根据您的要求，我们可以帮助您推荐合适的材料，以形成持久的密封。我们还可以对此应用粘合剂，以确保绝对没有泄漏。当您想要阻挡本来会干扰的电磁波时，使用EMI屏蔽。我们在这些类型的应用中看到的常见材料类型通常是导电泡沫，箔和吸收剂。这些都有助于管理这些干扰能量并提高可靠性。我们提供广泛的EMI屏蔽产品。我们在向企业领域提供EMI器件方面有着悠久的历史。
因此，现在我想总结一下我们刚刚回顾的各种应用，并谈谈为电池应用带来很多价值的其他几种材料类型。所以，压缩垫。请记住，这些将有助于控制细胞的肿胀。当他们看到温度变化和热膨胀时，密封件和垫圈将保护您的电池免受恶劣环境条件的影响。热失控材料将在发生火灾时提供保护，并有助于抑制火焰。热界面材料将有助于将热量从这些敏感组件中拉走，并保持其最佳运行状态。电绝缘体将有助于控制火花电压。排气膜和密封件将有助于压力波动。最后但并非最不重要的一点是，EMI屏蔽材料将减少由于电磁波干扰而发生故障的机会。因此，现在我们已经涵盖了与每种应用相关的所有关键应用和材料类型，让我们深入了解我们如何为您的设计提供支持。因此，正如我之前提到的，材料选择是我们工作的重要组成部分，当我们与3M合作时，我们拥有庞大的产品组合，我们可以从中进行选择，以帮助解决您的问题。除了材料很重要之外，设计也很重要。我们希望帮助您尽早查看设计，并提出建议，使其更具可制造性和成本效益。一旦我们选择了好的设计和材料，下一阶段就是为您制作一些样品和原型，以便您可以开始测试。如果您需要额外的测试支持，我们还通过功能测试以及剥离和附着力测试在内部提供其中一些功能。最后，在制造零件时，我们拥有各种制造能力，装配能力，如果这是您的要求之一，我们甚至有一个洁净室。
因此，我想举一些我们如何提供DFM和DFC反馈的示例。因此，有时我们可以提供设计替代方案，以减少材料，减少材料使用或废料，从而降低总体成本。我们还可以考虑添加一个拉片以方便组装，或者添加复杂的对准衬里，这些衬板具有不同的孔，适合夹具，使您的装配过程更快，更顺畅。在这里，您将看到一个零件的示例，我们对该零件进行了包覆、密封并保持了极其严格的公差。因此，通过正确的工具、机器和操作员知识，我们能够实现所有这些不同的事情，当它们结合在一起时，以非常具有成本效益的价格为你们提供高质量的零件。这是多层堆叠的一个例子，我们提供DFM反馈，并将所有这些不同的部件组合成一个，使组装过程更容易。所以在这里你会看到有一层泡沫，粘合网，然后是PET载体，因此通过将所有这些部件堆叠在一起，它可以使组装过程更快地移动，并减少这些部件在组装过程中未对齐的机会。因此，在制造方面，我们有许多不同的设备可以根据尺寸和材料制造零件。因此，例如，如果您有一个非常大批量的应用程序，我们可能会使用旋转。如果您的零件非常大，我们可能会使用翻盖式压力机。如果您的零件需要非常厚的材料，我们可能会使用液压机。我还想重申，我们拥有原型制作能力，因此我们拥有激光和绘图仪，因此我们可以将材料放入并用不同的堆叠为您激光切割一些零件，您可以测试各种材料，我们可以非常快速地将这些材料交给您，以使您按时完成。
如果您还需要进行功能测试，我们提供全系列的测试设备，如湿度测试，高压灭菌器测试仪和振动测试仪，用于可靠性测试。如果您需要，我们还为PSA提供剥离和附着力测试。最后但并非最不重要的一点是，我只想强调，我们一直在考虑以后如何应用这些零件，所以如果这是在组装过程中涉及拾取和放置机器人或类似的东西，请告诉我们，我们可以帮助配置和衬里建议和布局，这将使这个过程更容易。
乔和路易莎，非常感谢你们俩的精彩演讲。我们现在确实有一些问题来自与会者，因此我们将着手回答这些问题。所以现在，我们的第一个问题。路易莎，这个是给你的。Boyd是否提供样品或原型？所以，是的。我们与3M密切合作，帮助提供原材料和样品，并为您切割材料原型。我们的许多制造地点都具有CNC，激光或水刀等原型设计功能，因此我们可以在非常快的周转时间内为您提供这些功能，从而使工程师能够非常快速地鉴定材料和设计。好的，太好了，非常感谢你的回答。下一个：如果我们与Boyd或3M这样的公司合作，谁拥有这个设计？因此，虽然我们在这里帮助您提供材料建议和设计建议，以获得最佳的可制造性性能，但最终设计是您的，因此我们始终要求我们的客户测试其应用中的零件以进行验证，因为每个应用都是不同的，每个客户都有不同的测试要求，我们希望确保它适用于您的特定应用。
好的，太好了，非常感谢你的回答。另一个问题是：我们如何开始一起处理应用程序？您需要我们做什么？因此，通常情况下，我们希望首先致电查看应用程序并了解您的要求。如果您已经有了零件图纸，您也可以分享，这对我们审查非常有帮助，从那里我们可以与3M合作提供材料建议，我们的工程团队可以审查您的打印件以获得DFM反馈。如果我们看到任何通过使其更易于制造或更易于组装来改进设计的机会，我们将通过正式的DFM流程提供此反馈。
非常感谢大家的收看！真的很感谢你的时间。好的，非常感谢你最后的答案！我们将在那里结束事情。我想对Joe和Louisa成为本次演讲的一部分以及所有观众成为本次网络研讨会活动的一部分表示衷心的感谢。保重，我们会尽快与您交谈。
