隨著全球能源危機的加劇和環保節能意識的提升，新能源汽車行業迎來了前所未有的發展機遇。其中，電動汽車以其零排放、低噪音的特點，市場份額逐年攀升。為了滿足消費者對高續駛里程的需求，無模組（CTP）電池包技術應運而生，并迅速成為新能源汽車行業的主流選擇。CTP技術通過直接將電芯組裝到電池包殼體中，大幅減少了中間模組部件，從而減輕了電池包的整體質量，為電動汽車的輕量化和續航能力的提升做出了重要貢獻。
在CTP電池包中，電芯與殼體之間的連接固定主要依賴于結構膠或導熱結構膠。這種膠接方式不僅要求具備良好的粘接強度，還需要滿足長期的可靠性要求。然而，隨著電動汽車市場保有量的不斷增加，對CTP電池包的安全性也提出了更高的要求。因此，對結構膠的評估，特別是模組底部結構膠脫膠的仿真評估及振動試驗后的失效區域表征方法，顯得尤為重要。
在CTP電池包的設計中，電芯通常通過導熱結構膠粘接在液冷板上方，然后通過上蓋完成封裝。然而，這種設計方式存在一些問題，如電芯上方需要留出上蓋的安裝間隙，導致包內空間利用率降低；液冷板面積大，平面度難以保證；膠層厚度難以控制，電芯粘接面積較難確定等。因此，在涂膠工藝中，必須嚴格按照圖紙要求操作，包括涂膠位置、涂膠量以及膠水型號等，以確保產品性能。
為了評估CTP電池包中導熱結構膠的可靠性，通常采用仿真分析和振動試驗相結合的方法。首先，根據國標中的振動功率譜對電池組進行隨機載荷加載，對結構膠的應力進行分析。然后，通過施加X、Y、Z三個方向的振動載荷，求解導熱結構膠的法向應力，超出仿真評估標準值的部分即為潛在的脫膠區域。根據設計要求，脫膠區域與總膠粘區域的面積比等于脫膠區域與總膠粘區域的體積比，從而可以計算出脫膠面積的占比。
為了驗證仿真結果的準確性，通常采用紅墨水示蹤法進行試驗實測。在振動試驗結束后，對電池包進行拆解，并在電芯組縫隙間注入紅墨水。待紅墨水完全滲入干涸后，拆除所有電芯組，觀察脫膠位置及面積大小，并與仿真結果進行比對。這種方法能夠直觀地顯示出脫膠區域，為評估結構膠的可靠性提供了有力的依據。
通過一系列仿真分析和試驗實測，得出以下結論：首先，本文所采用的建模方法和系統各零部件材料參數設置是合理的，模態分析結果與掃頻測試結果的一致率均在90%以上；其次，仿真評估與試驗實測脫膠面積的一致率也在90%以上，驗證了仿真結果的準確性和有效性；最后，當脫膠面積在3%以內時，無振動失效風險；當脫膠面積占比在3%～5%之間時，存在振動失效風險；當脫膠面積占比在5%以上時，振動失效風險較大。這些結論為CTP電池包的設計和優化提供了重要的參考依據。
