Kuinka keramioituva silikonikumi suojaa EV-akkuja lämpökarkaamiselta?         

Tavallinen polymeerieristys voi menettää mekaanisen eheytensä akun vakavan lämmönpoiston aikana, jolloin viereiset kennot, virtakiskot tai kotelon komponentit voivat altistua lämmölle ja liekeille.

Keramioituva silikoni ratkaisee tämän ongelman muuttumalla kovassa lämmössä keramiikkamaiseksi suojaavaksi jäännökseksi. Ennen lämpötapahtumaa se voi tarjota silikoniin liittyvää joustavuutta ja prosessoitavuutta; kovassa kuumuudessa materiaali on muotoiltu muodostamaan suojaava epäorgaaninen rakenne, joka auttaa ylläpitämään estettä.

Tämä tekee keraamisesta silikonikumista ja keramioituvan silikoniteipin erityisen kiinnostavan sähköajoneuvojen akkujen palosuojauksessa, jossa vaaditaan joustavuutta asennuksen aikana ja esteen pysyvyyttä äärimmäisen kuumuuden aikana.

Mitä tapahtuu, kun keramioituva silikoni altistuu tulelle?

Jos eristyskerros yksinkertaisesti palaa pois tai menettää eheytensä, lämpö ja liekki voivat päästä suoremmin kohti viereisiä akun osia.

Keramioituva silikoni on muotoiltu muodostamaan suojaava keramiikkamainen kerros, kun se altistuu riittävän kovalle kuumuudelle. WACKER on kuvaillut akkujen palosuojakehitystä käyttämällä silikonikumiseoksia, joita levitetään akkukoteloiden sisään, jotka sertifioituvat kuumuudelle altistuessaan.^[1]

Tärkeä ero on se, että keramiointi ei ole sama asia kuin tavallinen palonesto. Paloa hidastava polymeeri on suunniteltu rajoittamaan palamiskäyttäytymistä; keramioituva järjestelmä on lisäksi suunniteltu muodostamaan yhtenäisempi suojaava jäännös äärimmäisen lämpöaltistuksen aikana.

Missä keraamista silikonikumia voidaan käyttää sähköauton akussa?

Keramioituvan silikonin käyttäminen vain yleisenä levynä voi hukata sen kykyä ratkaista erilaisia ​​mekaanisia ja lämpöongelmia pakkauksen ympärillä.

Yhdistä materiaalin muoto paikkaan. Mahdollisia sovelluksia ovat kennojen väliset tyynyt, moduulien rajat, pakkauksen kannen suojaus, paloosaston tiivisteet ja eristys valittujen sähkökomponenttien ympärillä.

Saint-Gobain listaa keramioitavia silikonikumi- ja sienituotteita lämpösovelluksiin, mukaan lukien solusta kennoon TRP-tyynyt, yläkannen suojaus ja palo-osaston tiivistys.^[2]

Keramioituva silikoniteippi voi olla hyödyllinen myös silloin, kun vaaditaan mukautuva eristysmuoto, mutta nauhan, levyn, sienen ja muovatun silikonin ei pitäisi olettaa olevan identtinen palokäyttäytymisessä.

Voiko keramioituva silikoni pysäyttää terminen karkaavan leviämisen?

Minkä tahansa tulenkestävän silikonin kutsuminen täydelliseksi 'lämpöratkaisuksi' voi luoda vaarallisen aukon materiaalitestauksen ja pakkaustason suorituskyvyn välille.

Käsittele keramioituvaa silikonia yhtenä elementtinä järjestelmätason leviämisstrategiassa. Esteen sijainti, paksuus, tuuletussuunta, kennojen etäisyys, jäähdytysrakenteet ja kotelon suunnittelu ovat edelleen tärkeitä.

Lämpökarkaistuminen voi altistaa materiaalit korkealle lämpötilalle, paineelle, liekille ja sinkoutuville hiukkasille. Siksi UL Solutions arvioi akkukoteloiden materiaalit yhdistetyn lämpö- ja mekaanisen rasituksen alaisina sen sijaan, että luottaisi vain tavanomaiseen syttyvyysluokkaan.^[3]

Mitä insinöörien tulee tarkistaa ennen keramioituvan silikonin valintaa?

Materiaalin valitseminen, koska sen teknisissä tiedoissa lukee 'keraaminen muovaus' ei todista, että se kestää akun todellisen vikatilanteen.

Tarkista valmis materiaali vaaditussa paksuudessa ja puristustilassa. Tarkista dielektriset ominaisuudet, puristuskäyttäytyminen, tarttuvuus tarvittaessa, lämpöaltistus, keramiikkajäännösten eheys ja yhteensopivuus ympäröivien akkukomponenttien kanssa.

Tarvitsetko mukautetun keramioitavan akun eristysosan?

Lähetä Fuqiangille akkupiirustus, materiaalin paksuus, kennon tai moduulin sijainti, puristusvaatimus ja stanssattu geometria. Suunnittelutiimimme voi tarkastella arkki-, alusta- tai nauhamuotovaihtoehtoja ja valmistella näytteitä validointia varten.

FAQ

Mikä on keramioituva silikonikumi?

Se on silikonipohjainen materiaali, joka on kehitetty kehittämään keraamisen kaltaisen suojarakenteen, kun se altistuu kovalle kuumuudelle tai tulelle.

Onko keramioiva silikoni sama kuin palonestoaine?

Ei. Palonsuojaus kuvaa palamiskäyttäytymistä, kun taas sertifiointi kuvaa materiaalin kykyä muodostaa suojaavan keraamisen kaltaisen jäännöksen voimakkaassa lämpöaltistuksessa.

Missä keramioitua silikonia käytetään sähköautojen akuissa?

Sovelluksia voivat olla kennoesteet, moduulien eristys, pakkauksen kannen suojaus, paloosastojen tiivisteet ja muut alueet, jotka edellyttävät joustavaa eristystä ennen lämpötapahtumaa ja parannettua esteen pysyvyyttä lämpöaltistuksen aikana.

Mihin keramioitua silikoniteippiä käytetään?

Se voi tarjota mukautuvan palonkestävän sähkö- tai lämpöeristyksen geometrioiden ympärille, joissa joustava teippimuoto on käytännöllisempi kuin jäykkä levy.

Estääkö keraaminen silikonikumi akun kennoa pääsemästä lämpökarkaamaan?

Ei. Se ei estä aloituskennon sähkökemiallista vikaa. Sen tarkoitus on auttaa hallitsemaan altistumista kuumuudelle ja tulelle ja vähentää leviämisriskiä, ​​kun se integroidaan oikein suunniteltuun akkujärjestelmään.

15 vuoden autojen johtosarja ja akun eristysnäkymä

Olen työskennellyt 15 vuotta autojen sähköeristys- ja johdinsarjajärjestelmien parissa, ja pidän keramioitavaa silikonia arvokkaana, koska se voi palvella yhtä tarkoitusta normaalikäytössä ja toista äärimmäisessä kuumuudessa. Tärkeintä on varsinaisen valmiin osan validointi sen sijaan, että luottaisit sanoihin 'keraaminen muotoilu' materiaalikuvauksessa.

Viralliset viittaukset

[1] WACKER — silikonimateriaalit ja keraamista akkua suojaava palosuojaus

[2] Saint-Gobain — Keramioituva silikoni EV-akun palosuojaus

[3] UL-ratkaisut — Akkukotelon materiaalin suojaus UL 2596:n mukaisesti