Jak certifikovatelný silikonový kaučuk chrání EV baterie před tepelným únikem?         

Obyčejná polymerová izolace může ztratit mechanickou integritu během silného tepelného úniku baterie a potenciálně vystavit sousední články, přípojnice nebo součásti krytu teplu a plameni.

Ceramifikovatelný silikon řeší tento problém tím, že se pod silným teplem přemění na ochranný zbytek podobný keramice. Před tepelnou událostí může poskytnout flexibilitu a zpracovatelnost spojenou se silikonem; pod intenzivním teplem je materiál formulován tak, aby vytvořil ochrannou anorganickou strukturu, která pomáhá udržovat bariéru.

Díky tomu je keramický silikonový kaučuk a ceramifikovatelná silikonová páska obzvláště zajímavé pro požární ochranu baterií elektromobilů, kde je vyžadována flexibilita při montáži a zachování bariéry během extrémního tepla.

Co se stane, když je certifikovatelný silikon vystaven ohni?

Pokud izolační vrstva jednoduše shoří nebo ztratí integritu, teplo a plamen mohou získat přímější cestu k sousedním součástem baterie.

Ceramifikovatelný silikon je vytvořen tak, aby při vystavení dostatečně silnému teplu vytvořil ochrannou vrstvu podobnou keramice. Společnost WACKER popsala vývoj protipožární ochrany baterií pomocí směsí silikonového kaučuku aplikovaných uvnitř pouzder baterií, které při vystavení teplu ceramifikují.^[1]

Důležitý rozdíl je v tom, že ceramifikace není totéž jako běžná zpomalovač hoření. Polymer zpomalující hoření je navržen tak, aby omezoval chování při hoření; ceramifikovatelný systém je navíc navržen tak, aby tvořil koherentnější ochranný zbytek během extrémního tepelného vystavení.

Kde lze použít keramickou silikonovou pryž v baterii EV?

Použití ceramifikovatelného silikonu pouze jako generické fólie může promarnit jeho schopnost řešit různé mechanické a tepelné problémy kolem balení.

Přizpůsobte formát materiálu umístění. Potenciální aplikace zahrnují podložky mezi buňkami, ohraničení modulů, ochranu víka balení, těsnění protipožárních oddílů a izolace kolem vybraných elektrických součástí.

Saint-Gobain uvádí seznam ceramifikovatelných silikonových kaučuků a houbových produktů pro tepelně odolné aplikace, včetně TRP podložek mezi buňkami, ochrany horního krytu a těsnění protipožárních oddílů.^[2]

Ceratifikovatelná silikonová páska může být také užitečná tam, kde je vyžadován přizpůsobivý izolační formát, ale nemělo by se předpokládat, že páska, fólie, houba a lisovaný silikon mají stejné chování při požáru.

Může ceramifikovatelný silikon zastavit šíření tepla?

Označení jakéhokoli ohnivzdorného silikonu za kompletní 'tepelné únikové řešení' může vytvořit nebezpečnou mezeru mezi testováním materiálu a výkonem na úrovni balení.

Zacházejte s ceramifikovatelným silikonem jako s jedním prvkem v rámci strategie propagace na úrovni systému. Stále záleží na umístění bariéry, tloušťce, směru ventilace, rozteči buněk, chladicích strukturách a designu krytu.

Tepelný únik může vystavit materiály vysoké teplotě, tlaku, plameni a vymrštěným částicím. Společnost UL Solutions proto hodnotí materiály krytu baterie při kombinovaném tepelném a mechanickém namáhání, než aby se spoléhala pouze na konvenční hodnocení hořlavosti.^[3]

Co by měli inženýři zkontrolovat před výběrem ceramifikovatelného silikonu?

Výběr materiálu, protože jeho katalogový list říká „tvarování keramiky“, nedokazuje, že přežije scénář skutečného selhání vaší baterie.

Zkontrolujte hotový materiál v požadované tloušťce a stavu stlačení. Zkontrolujte dielektrické vlastnosti, kompresní chování, případně přilnavost, tepelné vystavení, integritu keramických zbytků a kompatibilitu s okolními součástmi baterie.

Potřebujete vlastní certifikovatelný izolační díl baterie?

Pošlete Fuqiang svůj výkres baterie, tloušťku materiálu, umístění článku nebo modulu, požadavek na kompresi a vyseknutou geometrii. Náš technický tým může zkontrolovat možnosti formátu listu, podložky nebo pásky a připravit vzorky pro ověření.

FAQ

Co je to ceramifikovatelný silikonový kaučuk?

Jedná se o materiál na bázi silikonu formulovaný tak, aby vytvořil ochrannou strukturu podobnou keramice, když je vystaven silnému teplu nebo ohni.

Je ceramifikační silikon stejný jako silikon zpomalující hoření?

Ne. Nehořlavost popisuje chování při hoření, zatímco ceremifikace popisuje schopnost materiálu vytvářet ochranný keramický zbytek při silném tepelném zatížení.

Kde se používá ceramifikovatelný silikon v bateriích EV?

Aplikace mohou zahrnovat buněčnou bariéru, izolaci modulů, ochranu obalu, těsnění protipožárních oddílů a další oblasti vyžadující flexibilní izolaci před tepelnou událostí a zlepšenou bariérovou ochranu během vystavení teplu.

K čemu se používá ceramifikovatelná silikonová páska?

Může poskytnout přizpůsobivou ohnivzdornou elektrickou nebo tepelnou izolaci kolem geometrií, kde je formát flexibilní pásky praktičtější než pevný list.

Zabraňuje keramický silikonový kaučuk článku baterie v úniku tepla?

Ne. Nezabrání elektrochemickému selhání iniciačního článku. Jeho účelem je pomoci řídit vystavení teplu a ohni a snížit riziko šíření, pokud je integrován do správně navrženého bateriového systému.

15letá perspektiva automobilového svazku vodičů a izolace baterie

Po 15 letech práce s automobilovou elektrickou izolací a systémy kabelových svazků považuji ceramifikovatelný silikon za hodnotný, protože může sloužit jednomu účelu při běžném provozu a jinému při extrémním horku. Klíčem je ověření skutečného hotového dílu spíše než spoléhání se na slova 'keramické tvarování' v popisu materiálu.

Autoritativní reference

[1] WACKER — Silikonové materiály a ceramifikační baterie protipožární ochrana

[2] Saint-Gobain — Ceremifikovatelná silikonová EV baterie protipožární ochrana

[3] UL Solutions — Stínění materiálu krytu baterie podle UL 2596