چگونه لاستیک سیلیکونی سرامیک پذیر از باتری های خودروهای الکتریکی در برابر فرار حرارتی محافظت می کند؟         

عایق پلیمری معمولی می‌تواند یکپارچگی مکانیکی خود را در طول فرار شدید حرارتی باتری از دست بدهد و سلول‌های مجاور، شینه‌ها یا اجزای محفظه را در معرض حرارت و شعله قرار دهد.

سیلیکون سرامیک پذیر این مشکل را با تبدیل تحت گرمای شدید به یک باقیمانده محافظ سرامیک مانند برطرف می کند. قبل از یک رویداد حرارتی، می تواند انعطاف پذیری و پردازش پذیری مرتبط با سیلیکون را فراهم کند. تحت گرمای شدید، این ماده برای تشکیل یک ساختار معدنی محافظ فرموله می شود که به حفظ یک مانع کمک می کند.

این امر باعث می شود لاستیک سیلیکونی سرامیکی و نوار سیلیکونی سرامیک شونده برای محافظت در برابر آتش باتری EV که انعطاف پذیری در هنگام مونتاژ و حفظ مانع در هنگام گرمای شدید هر دو مورد نیاز است، جالب توجه باشد.

وقتی سیلیکون سرامیک پذیر در معرض آتش قرار می گیرد چه اتفاقی می افتد؟

اگر یک لایه عایق به سادگی بسوزد یا یکپارچگی خود را از دست بدهد، گرما و شعله می توانند مسیر مستقیم تری به سمت اجزای باتری همسایه پیدا کنند.

سیلیکون سرامیک پذیر برای ایجاد یک لایه محافظ سرامیک مانند زمانی که در معرض حرارت به اندازه کافی شدید قرار می گیرد فرموله شده است. WACKER توسعه حفاظت در برابر آتش باتری را با استفاده از مخلوط‌های لاستیک سیلیکونی که در داخل محفظه‌های باتری اعمال می‌شود، توضیح داده است که هنگام قرار گرفتن در معرض گرما سرامیک می‌شوند.^[1]

وجه تمایز مهم این است که سرامیکیشن با دیر گیر بودن معمولی یکسان نیست. یک پلیمر مقاوم در برابر شعله برای محدود کردن رفتار احتراق طراحی شده است. یک سیستم سرامیک‌پذیر به‌علاوه برای تشکیل پسماند محافظ منسجم‌تر در هنگام قرار گرفتن در معرض حرارت شدید مهندسی شده است.

کجا می توان از لاستیک سیلیکونی سرامیکی در باتری EV استفاده کرد؟

استفاده از سیلیکون سرامیک پذیر تنها به عنوان یک ورق عمومی می تواند توانایی آن را برای حل مشکلات مختلف مکانیکی و حرارتی اطراف بسته هدر دهد.

قالب مواد را با مکان مطابقت دهید. کاربردهای بالقوه شامل پدهای سلول به سلول، مرزهای ماژول، محافظت از پوشش بسته، مهر و موم محفظه آتش و عایق در اطراف اجزای الکتریکی انتخاب شده است.

Saint-Gobain محصولات لاستیکی و اسفنجی سیلیکونی قابل سرامیک شدن را برای کاربردهای حرارتی، از جمله پدهای TRP سلول به سلول، محافظ پوشش بالایی و آب بندی محفظه آتش فهرست می کند.^[2]

نوار سیلیکونی سرامیک پذیر نیز می تواند در مواردی که به فرمت عایق منطبق مورد نیاز است مفید باشد، اما نوار، ورق، اسفنج و سیلیکون قالبی نباید دارای رفتار آتش سوزی یکسانی باشند.

آیا سیلیکون سرامیک پذیر می تواند انتشار گرما را متوقف کند؟

نامیدن هر سیلیکون مقاوم در برابر آتش یک 'راه حل فرار حرارتی' می تواند شکاف خطرناکی بین آزمایش مواد و عملکرد سطح بسته ایجاد کند.

سیلیکون سرامیک پذیر را به عنوان یک عنصر در استراتژی انتشار در سطح سیستم در نظر بگیرید. مکان مانع، ضخامت، جهت دریچه، فاصله سلولی، ساختارهای خنک کننده و طراحی محفظه هنوز اهمیت دارد.

فرار حرارتی می تواند مواد را در معرض دمای بالا، فشار، شعله و ذرات پرتاب شده قرار دهد. بنابراین UL Solutions مواد محفظه باتری را تحت تنش های حرارتی و مکانیکی ترکیبی ارزیابی می کند و نه تنها بر روی یک درجه اشتعال پذیری معمولی تکیه می کند.^[3]

مهندسان قبل از انتخاب سیلیکون سرامیک پذیر چه چیزی را باید بررسی کنند؟

انتخاب یک ماده به این دلیل که در برگه اطلاعات آن می‌گوید 'سرامیک‌سازی' ثابت نمی‌کند که از سناریوی خرابی واقعی باتری شما جان سالم به در می‌برد.

مواد نهایی را در ضخامت و شرایط فشرده سازی مورد نیاز بررسی کنید. خواص دی الکتریک، رفتار فشرده سازی، چسبندگی در صورت وجود، قرار گرفتن در معرض حرارتی، یکپارچگی باقی مانده سرامیکی و سازگاری با اجزای باتری اطراف را بررسی کنید.

به یک قطعه عایق باتری قابل سرامیزاسیون سفارشی نیاز دارید؟

نقشه باتری، ضخامت مواد، محل سلول یا ماژول، نیاز فشرده سازی و هندسه دایکاتور خود را به فوچیانگ ارسال کنید. تیم مهندسی ما می‌تواند گزینه‌های فرمت ورق، پد یا نوار را بررسی کرده و نمونه‌هایی را برای اعتبارسنجی آماده کند.

سوالات متداول

لاستیک سیلیکونی سرامیک پذیر چیست؟

این یک ماده مبتنی بر سیلیکون است که برای ایجاد ساختار محافظ سرامیکی در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما یا آتش شدید فرموله شده است.

آیا سیلیکون سرامیکی با سیلیکون ضد شعله یکی است؟

خیر. تاخیر شعله رفتار احتراق را توصیف می کند، در حالی که سرامیکی کردن توانایی مواد را برای تشکیل یک باقیمانده سرامیک مانند محافظ تحت قرار گرفتن در معرض حرارت شدید توصیف می کند.

سیلیکون سرامیک پذیر در باتری های EV کجا استفاده می شود؟

کاربردها می تواند شامل موانع سلولی، عایق ماژول، محافظت از پوشش بسته، مهر و موم محفظه آتش و سایر مناطقی باشد که به عایق انعطاف پذیر قبل از یک رویداد حرارتی و بهبود حفظ مانع در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما نیاز دارند.

نوار سیلیکونی سرامیزه برای چه مواردی استفاده می شود؟

این می‌تواند عایق‌های الکتریکی یا حرارتی مقاوم در برابر آتش را در اطراف هندسه‌هایی که فرمت نوار انعطاف‌پذیر عملی‌تر از یک ورق سفت و سخت است، فراهم کند.

آیا لاستیک سیلیکونی سرامیکی از ورود سلول باتری به خارج از حرارت جلوگیری می کند؟

خیر. از خرابی الکتروشیمیایی سلول آغازگر جلوگیری نمی کند. هدف آن کمک به مدیریت قرار گرفتن در معرض گرما و آتش و کاهش خطر انتشار در صورت ادغام در یک سیستم باتری مهندسی شده مناسب است.

چشم انداز عایق سیم و باتری 15 ساله خودرو

پس از 15 سال کار با عایق الکتریکی خودرو و سیستم‌های مهار سیم، سیلیکون قابل سرامیک شدن را ارزشمند می‌دانم زیرا می‌تواند در طول عملیات عادی یک هدف و در هنگام گرمای شدید به کار دیگری عمل کند. نکته اصلی این است که به جای تکیه بر کلمات 'شکل دهی سرامیک' در توضیحات مواد، اعتبار بخشی واقعی را تأیید کنید.

مراجع معتبر

[1] WACKER - مواد سیلیکونی و محافظ باتری سرامیک کننده در برابر آتش

[2] Saint-Gobain - محافظ در برابر آتش باتری EV سیلیکونی سرامیک پذیر

[3] راه حل های UL - غربالگری مواد محفظه باتری تحت UL 2596