La aplicación de espuma de silicona en baterías de vehículos de nueva energía

El material de espuma de silicona (también conocido como espuma de silicona/silicona espumada) es un elastómero polimérico poroso, de baja densidad y comprimible elaborado a partir de materias primas como goma cruda de caucho de silicona, rellenos, aceleradores de vulcanización y agentes espumantes. Después de una mezcla uniforme, se produce mediante un proceso especial a alta presión y alta temperatura. Al poseer la alta elasticidad del caucho de silicona y las propiedades de aislamiento acústico y absorción de impactos de los materiales de espuma, encuentra amplias aplicaciones en la vida diaria, sirviendo a menudo como almohadillas amortiguadoras de vibraciones, juntas de sellado, materiales absorbentes de sonido, materiales de capas aislantes y materiales de aislamiento térmico en la industria aérea. Según la estructura celular, las espumas de silicona orgánica se clasifican en tipos de células cerradas, de células abiertas y mixtas.

El material de espuma de silicona orgánica de celda cerrada exhibe excelentes características de absorción de impactos, amortiguación, aislamiento acústico, aislamiento térmico y características retardantes de llama y a prueba de explosiones. En el campo automotriz, se utiliza principalmente para tuberías de espuma aislantes del calor en acondicionadores de aire de vehículos, absorción de impactos de vehículos y arandelas selladoras de silicona espumada para baterías de vehículos de nueva energía. Actualmente, muchos materiales interiores de automóviles, como suelos, techos, volantes y asientos de coche, son materiales de espuma de poliuretano. Por un lado, la tecnología de los materiales de espuma de poliuretano es relativamente madura y su rendimiento cumple con los estándares de uso; Por otro lado, el precio de los materiales de espuma de poliuretano es relativamente bajo. Sin embargo, los materiales de espuma de poliuretano tienen poca resistencia a la intemperie, son inflamables y durante la combustión liberan una gran cantidad de gases tóxicos nocivos para el cuerpo humano. Por lo tanto, con la promoción de los materiales de espuma de silicona orgánica y la mejora de su comprensión por parte de la gente, se espera que los materiales de espuma de silicona orgánica reemplacen a los materiales de espuma de poliuretano tradicionales en el futuro.

La silicona termoaislante es un tipo de silicona preparada a partir de materias primas como lana de vidrio ultrafina sin álcalis, caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente, sílice pirógena, óxido de hierro y aceite de hidroxisilicona.

El producto de marco amortiguador de aislamiento térmico de silicona tiene las funciones de amortiguación y aislamiento térmico y se puede aplicar al campo de protección térmica de baterías de litio en vehículos de nueva energía.

Características de la espuma de silicona:

Densidad de la espuma de silicona.

La densidad de la matriz de espuma de silicona es 1,17 g/cm³. Sin embargo, mediante el tratamiento de espuma, la densidad de los materiales de espuma de silicona orgánica actualmente preparados en procesos maduros puede ser tan baja como 0,16 - 0,20 g/cm³, que se puede utilizar para componentes como asientos y reposacabezas de automóviles; mientras que los materiales de espuma de caucho de silicona convencionales (con una densidad de 0,45 g/cm³) se utilizan ampliamente para rellenar huecos en piezas de sellado y absorción de impactos.

Rendimiento ignífugo de la espuma de silicona.

Según datos de investigaciones científicas experimentales, la espuma de silicona con retardantes de llama añadidos tiene un excelente rendimiento retardante de llama y el grado de retardante de llama puede alcanzar UL94-V0. Cuando se aplica a vehículos eléctricos, puede reducir eficazmente los problemas causados ​​por la combustión.

Rendimiento de aislamiento eléctrico de espuma de silicona.

Con el aumento de la cantidad de cargas físicas, la resistividad del volumen y la resistividad de la superficie del caucho de silicona tienden a disminuir, y la constante dieléctrica y el factor de pérdida dieléctrica generalmente tienden a aumentar. Se puede ver que la adición de rellenos físicos daña hasta cierto punto el rendimiento del aislamiento eléctrico del caucho de silicona.

Aplicación de espuma de silicona en la industria del vehículo eléctrico:

La celda de batería es la fuente de energía de los vehículos eléctricos puros. Los posibles peligros para la seguridad de las celdas de batería ponen en grave peligro la seguridad de todo el vehículo. Cuando la celda de la batería está funcionando, generará una cierta cantidad de calor. Bajo diferentes temperaturas, puede producir un cierto efecto de expansión y contracción térmica, lo que resulta en la expansión de la celda de la batería. Es probable que la fricción capacitiva de la red a largo plazo entre las celdas de la batería cause daños en las celdas de la batería y provoque fallas en la batería y, en casos graves, incluso fuera de control. Además, el voltaje de salida del paquete de baterías supera los 200 V y es necesario que la caja de la batería esté sellada y sea resistente al agua para evitar la entrada de agua y cortocircuitos. Se requiere que el grado de impermeabilidad de la caja de la batería alcance IP67.

La espuma de silicona tiene altas características de recuperación de compresión, lo que evita la deformación causada por la expansión y contracción térmica de las celdas de la batería durante el proceso de carga y descarga. Tiene excelente durabilidad, baja compresibilidad, absorción de impactos y retardo de llama (grado UL 94 V0). Al mismo tiempo, la silicona también tiene un buen rendimiento a prueba de agua y las siguientes propiedades, por lo que se usa ampliamente en el aislamiento térmico del amortiguador y en el sellado del marco de celdas de baterías de nueva energía.

Bajo diferentes temperaturas, el rendimiento de la espuma de silicona es estable y el rendimiento de los anillos de sellado del producto es estable.

Excelente sellado impermeable, asegurando que no entre agua cuando el producto se utiliza en exteriores.

Baja pérdida de compresión a largo plazo, con cierta capacidad para resistir la deformación por compresión.

Excelente rendimiento retardante de llama, previniendo eficazmente los riesgos provocados por el efecto térmico durante el funcionamiento con batería.

El espesor y la dureza se pueden diseñar según diferentes estándares. El anillo de sellado debe coincidir bien con la carcasa y tener poca tensión, evitando efectivamente que el anillo de sellado se doble y abulte.

El principio de funcionamiento del uso de láminas de silicona termoconductoras en baterías de litio para vehículos de nueva energía: dado que la diferencia de temperatura dentro del paquete de baterías no se controla dentro de los 5 °C, es necesario colocar una lámina de silicona termoconductora tanto en la parte superior como en la inferior del paquete de baterías. Luego, la lámina de silicona térmicamente conductora dirige la temperatura a la carcasa exterior de aluminio, controlando la diferencia de temperatura de todo el módulo de batería dentro de 5°C, cumpliendo con los requisitos de diseño del paquete de batería, prolongando así la vida útil del paquete de batería y haciendo que el rendimiento sea más estable durante la conducción.

Entre baterías y entre baterías y tuberías, el relleno de láminas de silicona térmicamente conductoras con buen aislamiento eléctrico y conductividad térmica puede desempeñar las siguientes funciones:

Cambiar la forma de contacto entre la batería y el tubo de disipación de calor de contacto de línea a contacto de superficie;

Ayudar a aumentar la temperatura entre baterías individuales;

Ayudando a aumentar la capacidad calorífica general del paquete de baterías, reduciendo así la temperatura promedio general.