粘着テープはEVの組み立てで重要な役割を果たします

感圧接着剤は、電気自動車のさまざまな組み立て用途に使用されています。 写真提供：メルセデス・ベンツAG

粘着テープは可燃性を低減し、絶縁耐力を高めることでバッテリーパックを最適化できます。 イラスト提供: Avery Dennison Performance Tapes

ディスプレイ、ミラー、シートなど、さまざまな自動車内装用途が粘着剤に依存しています。 イラスト提供: Avery Dennison Performance Tapes

高性能低 VOC アクリルで二重コーティングされたこのティッシュは、ポリエステル ウレタン、ポリエーテル ウレタン、スキン フォームへの接着に最適です。 一般的な用途には、アームレスト、カーペットの固定、ドアピラークロス、NVH 断熱材などがあります。 写真提供: Avery Dennison Performance Tapes

100 年以上にわたる漸進的な進化を経て、自動車業界はこれまで経験したことのない変革を迎えています。 この革命の原動力は、内燃機関からバッテリー電源への移行です。

これだけでも大きな課題ですが、車両の設計、製造、運用方法にも影響を与える他の電動化への取り組みも並行して進められています。

具体的には、電気自動車は、業界を完全自動運転に近づける先進運転支援システム (ADAS) をサポートするために、より多くのセンサーとカメラを搭載して開発されています。 また、快適性を向上させ、ドライバーと乗客により多くの選択肢を提供する電子システムにより、車両情報とエンターテインメントを次のレベルに引き上げています。

これらの傾向を総合すると、将来の自動車は、現在私たちが知っている自動車よりも携帯電話との共通点が多くなる可能性があります。

当然のことですが、これらの変化は自動車メーカーやサプライヤーに多くの設計およびエンジニアリングの課題をもたらします。 感圧接着剤 (PSA) テープは数十年にわたり自動車分野で使用されてきましたが、今日起こっている変革により、これらの製品の強度、多用途性、機能性を活用して、この新たな課題に対処する機会が生まれています。

航続距離の向上、充電時間の短縮、コストの削減、安全性の確保のために数十億ドルが投資されています。 粘着テープは、可燃性を低減し、絶縁耐力を高め、設計と組み立てを最適化することで、これらの目標の達成に役立ちます。

安全性はバッテリーメーカーとその顧客にとって最優先事項です。 リチウムイオン電池の可燃性の問題は、ドライバーを危険にさらし、高額なリコールにつながり、電気自動車に対する消費者の信頼を損なう可能性があります。

アクリル、ゴム、シリコーンベースの技術など、EV バッテリー専用に設計されたテープは熱暴走に対する保護を提供し、複合材料や材料が UL 94 V-0 およびその他の火炎要件を満たすことを可能にします。 これらの製品は、あらゆる種類の細胞および幅広い材料に対応できる柔軟性を備えています。

粘着テープは、EV バッテリー アセンブリ内のコンポーネント間の熱伝達を促進するサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) もサポートできます。 ヒートシンクまたはチラープレート材料に接着された TIM 用の複数の接着剤は、バッテリーセルとモジュールの冷却を助けます。

これらには、TIM と熱源の間の熱インピーダンスを下げるための高ウェットアウト接着剤が含まれます。 シリコーン TIM に強力な接着力を提供するシリコーンベースの接着剤。 非シリコーン材料用のアクリル系接着剤。 そして難燃性接着剤。

粘着テープは、セル間の接着、ガスケット、圧縮パッド、電気絶縁にも使用されています。 細胞接着用途では、テープは優れた構造的完全性を備えた迅速かつ簡単な接着を提供することで、製造効率を向上させます。 硬化時間を必要とせず、即時強度が得られるため、組み立て補助と接着のオプションとして同時に機能します。

単一成分の機能により、他の接着剤に存在する混合ノズルやポットライフの問題が不要になります。 ガスケット用途では、耐久性のある熱活性化アクリルフォームテープがケーシングとゴム製ガスケットの間の水密シールを維持するのに役立ちます。

EV バッテリー パック内の個々の角柱セルやパウチ セルは、衝撃や動きから保護する必要があります。 パウチセルは充電および放電中に膨張する可能性もあります。 損傷を防ぐために、電池メーカーは各セルの間に PSA テープで裏打ちされたフォームを使用しています。

硬化時間を短縮できるため、テープは 2 つの機能を果たすことができます。 難燃性および誘電性テープは、火炎または電気要件がある場合にこの用途に機能を追加できます。

電気絶縁には、バッテリー内の敏感な部品を保護するために、誘電体フィルムを組み込んだ片面および両面テープが使用されています。 片面コーティングテープは、アルミニウムチルプレートやその他の金属構造などの硬い材料に適用できます。 両面テープを圧縮パッドなどの他の材料と組み合わせて、細胞保護に電気絶縁性を追加することができます。

PSA を使用してフレキシブルバスバーを接着することは、接着だけでなく絶縁性と難燃性も提供できるため、テープの多用途性のもう 1 つの例です。

粘着テープは、騒音、振動、ハーシュネス (NVH) に関連する問題に対処するためにも使用できます。 内燃エンジンは車両の騒音を覆い隠しており、EV所有者にとっては煩わしいものとなっています。 テープはすでに、騒音、きしむ音、ガタガタ音などの用途で車両全体に使用されており、以前は必要のなかった場所に他の素材と組み合わせて貼り付けられています。

安全性、効率性、パフォーマンスを向上させるために、EV にはさらに多くの ADAS テクノロジーが統合されています。 これらのシステムの主要コンポーネントは、バンパーや外部ミラーなど、システムのパフォーマンスや信頼性に影響を与える可能性のあるさまざまな要因にさらされる場所に配置されることがよくあります。

粘着テープは、さまざまな気候で車両が走行する条件に耐えられるように設計されているため、ADAS コンポーネントに最適なソリューションです。 また、氷や雪の付着、電磁干渉 (EMI)、埃、振動など、性能を低下させたり故障を引き起こす要因からカメラやセンサーを保護するためにも使用できます。

たとえば、二重コーティングされたポリエチレン (PE) フォームとアクリルフォームの接着テープは、取り付け、シール、制振のための機械的ファスナーに代わるコスト効率の高い代替品となります。 PSA テープで接着することにより、エンジニアは信頼性の高い取り付けを確保し、埃や水が電気部品に到達するのを防ぎ、視覚やセンシングに影響を与える可能性のある振動を軽減できます。

さらに、PSA テープは ADAS デバイスの電磁適合性を最適化できます。 導電性フォームとゴムテープの構成は、ギャップの充填とシール特性を提供する EMI の代替手段として使用できます。 箔、金属化フィルム、布地も EMI シールドに使用できます。

氷の蓄積を防ぐために、柔軟なプリントヒーターフィルムがADASカメラ、ライダー、レーダー、超音波センサーに取り付けられる場合があります。 ヒーターフィルムをADASコンポーネントに接着するために薄い接着テープが簡単に入手でき、この用途ではPEフォームテープが剛性コンポーネント間の隙間を埋めることができます。 これらの製品は、ステアリングホイールのハンズオフ検出に使用されるフレキシブルプリント回路ヒーターもサポートできます。

硬質電子コンポーネントでは、コンポーネント間に両面フォームまたはファイバーテープを使用して、振動を吸収し、衝撃を緩和し、隙間を埋め、騒音、きしみ音、ガタガタ音を軽減します。 これらのテープは、車両の外側に取り付けられる ADAS コンポーネントを構成する高密度ウレタンおよびエチレン プロピレンジエン ターポリマー基材と強力に接着します。

Avery Dennison Performance Tapes、E-モビリティおよび自動車担当ビジネス開発マネージャー、Max VanRaaphorst 氏