Aplikace silikonové pěny v nových energetických bateriích vozidel

Silikonový pěnový materiál (také známý jako silikonová pěna/pěnový silikon) je porézní, stlačitelný polymerní elastomer s nízkou hustotou vyrobený ze surovin, jako je surová guma ze silikonové pryže, plniva, urychlovače vulkanizace a pěnící činidla. Po rovnoměrném promíchání se vyrábí speciálním procesem pod vysokým tlakem a vysokou teplotou. Díky vysoké elasticitě silikonového kaučuku a vlastnostem zvukové izolace a tlumení nárazů pěnových materiálů nachází široké uplatnění v každodenním životě, často slouží jako podložky tlumící vibrace, těsnící těsnění, materiály pohlcující zvuk, materiály izolační vrstvy a tepelně izolační materiály v leteckém průmyslu. Podle buněčné struktury se organické silikonové pěny dělí na typy s uzavřenými buňkami, s otevřenými buňkami a smíšené typy.

Pěnový organický silikonový pěnový materiál s uzavřenými buňkami vykazuje vynikající tlumení nárazů, tlumení, zvukovou izolaci, tepelnou izolaci a vlastnosti zpomalující hoření a odolnost proti výbuchu. V automobilovém průmyslu se používá hlavně pro tepelně izolační pěnové trubky v klimatizacích vozidel, tlumení nárazů vozidel a pěnové silikonové těsnicí podložky pro nové baterie energetických vozidel. V současné době je mnoho materiálů pro interiéry automobilů, jako jsou podlahy, stropy, volanty a sedadla automobilů, materiály z polyuretanové pěny. Na jedné straně je technologie polyuretanových pěnových materiálů poměrně vyspělá a jejich výkon odpovídá normám použití; na druhou stranu je cena polyuretanových pěnových materiálů poměrně nízká. Polyuretanové pěnové materiály však špatně odolávají povětrnostním vlivům, jsou hořlavé a při spalování uvolňují velké množství toxických plynů škodlivých pro lidské tělo. Proto se s propagací organických silikonových pěnových materiálů a zlepšením jejich porozumění mezi lidmi očekává, že organické silikonové pěnové materiály v budoucnu nahradí tradiční polyuretanové pěnové materiály.

Tepelně izolační silikon je druh silikonu připravený ze surovin, jako je ultrajemná skleněná vlna bez alkálií, vulkanizovaný silikonový kaučuk při pokojové teplotě, pyrogenní oxid křemičitý, oxid železa a hydroxylový silikonový olej.

Produkt silikonového tepelně izolačního nárazníkového rámu má funkce vyrovnávací a tepelné izolace a lze jej použít v oblasti tepelné ochrany lithiových baterií v nových energetických vozidlech.

Vlastnosti silikonové pěny:

Hustota silikonové pěny.

Hustota matrice silikonové pěny je 1,17 g/cm³. Avšak díky zpracování pěnou může být hustota běžně připravovaných organických silikonových pěnových materiálů ve zralých procesech až 0,16 - 0,20 g/cm³, které lze použít pro součásti, jako jsou autosedačky a opěrky hlavy; zatímco běžné pěnové materiály ze silikonové pryže (s hustotou 0,45 g/cm³) jsou široce používány pro vyplňování mezer v těsnicích a tlumicích částech.

Nehořlavý výkon silikonové pěny.

Podle údajů z vědeckého experimentálního výzkumu má silikonová pěna s přidanými retardéry hoření vynikající vlastnosti zpomalující hoření a stupeň zpomalování hoření může dosáhnout UL94-V0. Při aplikaci na elektrická vozidla může účinně snížit problémy způsobené spalováním.

Elektrická izolace silikonové pěny.

Se vzrůstajícím množstvím fyzikálních plniv má objemový odpor a povrchový odpor silikonového kaučuku tendenci klesat a dielektrická konstanta a činitel dielektrických ztrát mají obecně tendenci se zvyšovat. Je vidět, že přidání fyzikálních plniv do určité míry poškozuje elektrické izolační vlastnosti silikonového kaučuku.

Aplikace silikonové pěny v průmyslu elektrických vozidel:

Bateriový článek je zdrojem energie čistě elektrických vozidel. Potenciální bezpečnostní rizika bateriových článků vážně ohrožují bezpečnost celého vozidla. Když bateriový článek funguje, bude generovat určité množství tepla. Při různých teplotách může vyvolat určitou tepelnou expanzi a kontrakci, což má za následek roztažení článku baterie. Dlouhodobé kapacitní mřížkové tření mezi články baterie pravděpodobně způsobí poškození článku baterie a povede k selhání baterie a ve vážných případech dokonce i mimo kontrolu. Kromě toho výstupní napětí baterie dosahuje nad 200 V a je nutné, aby pouzdro baterie bylo utěsněné a vodotěsné, aby se zabránilo vniknutí vody a zkratu. Pro dosažení IP67 je vyžadována vodotěsnost pouzdra na baterie.

Silikonová pěna má vysoké kompresní a regenerační vlastnosti, které brání deformaci způsobené tepelnou roztažností a kontrakcí článků baterie během procesu nabíjení a vybíjení. Má vynikající odolnost, nízkou stlačitelnost, tlumení nárazů a nehořlavost (třída UL 94 V0). Současně má silikon také dobré vodotěsné vlastnosti a následující vlastnosti, takže je široce používán při tepelné izolaci nárazníků a těsnění rámu nových článků energetických baterií.

Při různých teplotách je výkon silikonové pěny stabilní a výkon těsnících kroužků produktu je stabilní.

Vynikající vodotěsné utěsnění, které zajišťuje, že nedochází k vniknutí vody při použití produktu venku.

Nízká dlouhodobá kompresní ztráta, mající určitou schopnost odolávat kompresní deformaci.

Vynikající vlastnosti zpomalující hoření, účinně předchází rizikům způsobeným tepelným efektem během provozu na baterie.

Tloušťku a tvrdost lze navrhnout podle různých norem. Těsnící kroužek musí dobře lícovat s pouzdrem a musí mít nízké napětí, čímž účinně brání ohýbání a vyboulení těsnicího kroužku.

Pracovní princip použití tepelně vodivých silikonových fólií v nových lithiových bateriích energetických vozidel: Vzhledem k tomu, že teplotní rozdíl uvnitř bateriového bloku není kontrolován v rozmezí 5°C, je třeba k horní i spodní části bateriového balíčku připevnit tepelně vodivý silikonový list. Tepelně vodivá silikonová fólie pak směruje teplotu do vnějšího hliníkového pláště, reguluje teplotní rozdíl celého bateriového modulu v rozmezí 5°C, splňuje konstrukční požadavky bateriové sady, čímž prodlužuje životnost bateriové sady a zvyšuje stabilitu výkonu při jízdě.

Mezi bateriemi a mezi bateriemi a potrubím může plnění tepelně vodivých silikonových fólií s dobrou elektrickou izolací a tepelnou vodivostí hrát následující role:

Změna formy kontaktu mezi baterií a trubkou pro odvod tepla z kontaktu vedení na kontakt s povrchem;

Pomáhá zvýšit teplotu mezi jednotlivými bateriemi;

Pomáhá zvýšit celkovou tepelnou kapacitu baterie, a tím snížit celkovou průměrnou teplotu.