Silikonivaahdon käyttö uuden energian ajoneuvojen akuissa

Silikonivaahtomateriaali (tunnetaan myös nimellä silikonivaahto/vaahdotettu silikoni) on huokoinen, pienitiheyksinen ja kokoonpuristuva polymeerielastomeeri, joka on valmistettu raaka-aineista, kuten silikonikumin raakakumista, täyteaineista, vulkanoinnin kiihdyttimistä ja vaahdotusaineista. Tasaisen sekoituksen jälkeen se valmistetaan erityisellä prosessilla korkeassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. Silikonikumin korkea elastisuus ja vaahtomuovimateriaalien ääntä eristävät ja iskunvaimennusominaisuudet tarjoavat laajan käyttökohteen jokapäiväisessä elämässä. Se toimii usein tärinänvaimennustyynyinä, tiivistetiivisteinä, ääntä vaimentavina materiaaleina, eristyskerrosmateriaaleina ja lämmöneristysmateriaaleina lentoteollisuudessa. Solurakenteen mukaan orgaaniset silikonivaahdot luokitellaan umpisoluisiin, avosoluisiin ja sekatyyppeihin.

Umpisoluisella vaahdotetulla orgaanisella silikonivaahtomateriaalilla on erinomainen iskunvaimennus, puskurointi, äänieristys, lämmöneristys sekä paloa hidastavat ja räjähdyssuojatut ominaisuudet. Autoteollisuudessa sitä käytetään pääasiassa lämpöä eristäviin vaahtoputkiin ajoneuvojen ilmastointilaitteissa, ajoneuvojen iskunvaimennuksena ja vaahdotettuihin silikonitiivistealuslevyihin uusien energia-ajoneuvojen akkuihin. Tällä hetkellä monet autojen sisustuksen materiaalit, kuten lattiat, katot, ohjauspyörät ja auton istuimet, ovat polyuretaanivaahtomateriaaleja. Toisaalta polyuretaanivaahtomateriaalien tekniikka on suhteellisen kypsä ja niiden suorituskyky täyttää käyttöstandardit; toisaalta polyuretaanivaahtomateriaalien hinta on suhteellisen alhainen. Polyuretaanivaahtomateriaalien säänkestävyys on kuitenkin huono, ne ovat syttyviä ja vapauttavat palaessaan suuria määriä ihmiskeholle haitallisia myrkyllisiä kaasuja. Siksi orgaanisten silikonivaahtomateriaalien edistämisen ja ihmisten ymmärryksen parantamisen myötä orgaanisten silikonivaahtomateriaalien odotetaan korvaavan perinteiset polyuretaanivaahtomateriaalit tulevaisuudessa.

Lämpöä eristävä silikoni on eräänlainen silikoni, joka on valmistettu raaka-aineista, kuten alkalittomasta ultrahienosta lasivillasta, huoneenlämpöisestä vulkanoidusta silikonikumista, höyrystetystä piidioksidista, rautaoksidista ja hydroksyylisilikoniöljystä.

Silikonista lämpöä eristävällä puskurirunkotuotteella on puskurointi- ja lämmöneristystoimintoja, ja sitä voidaan soveltaa uusien energiaajoneuvojen litiumakkujen lämpösuojauskenttään.

Silikonivaahdon ominaisuudet:

Silikonivaahdon tiheys.

Silikonivaahtomuovimatriisin tiheys on 1,17 g/cm³. Kuitenkin vaahdotuskäsittelyn ansiosta tällä hetkellä valmistettujen orgaanisten silikonivaahtomateriaalien tiheys kypsissä prosesseissa voi olla niinkin alhainen kuin 0,16 - 0,20 g/cm³, jota voidaan käyttää komponenteissa, kuten auton istuimissa ja pääntuissa; kun taas tavanomaisia ​​silikonikumivaahtomateriaaleja (tiheys 0,45 g/cm³) käytetään laajalti tiivistys- ja iskunvaimennusosien aukkojen täyttämiseen.

Silikonivaahdon paloa hidastava suorituskyky.

Tieteellisten kokeellisten tutkimustietojen mukaan silikonivaahdolla, johon on lisätty palonestoaineita, on erinomainen palonestokyky, ja palonestoluokka voi saavuttaa UL94-V0. Kun sitä käytetään sähköajoneuvoihin, se voi vähentää tehokkaasti palamisen aiheuttamia ongelmia.

Silikonivaahdon sähköeristyskyky.

Fyysisten täyteaineiden määrän kasvaessa silikonikumin tilavuusresistiivisyys ja pintaresistanssi pyrkivät pienenemään, ja dielektrisyysvakio ja dielektrisyyshäviökerroin yleensä kasvavat. Voidaan nähdä, että fyysisten täyteaineiden lisääminen heikentää silikonikumin sähköeristyskykyä jossain määrin.

Silikonivaahdon käyttö sähköajoneuvoteollisuudessa:

Akkukenno on puhtaan sähköauton virtalähde. Akkukennojen mahdolliset turvallisuusriskit vaarantavat vakavasti koko ajoneuvon turvallisuuden. Kun akkukenno toimii, se tuottaa tietyn määrän lämpöä. Eri lämpötiloissa se voi tuottaa tietyn lämpölaajenemis- ja supistumisvaikutuksen, mikä johtaa akkukennon laajenemiseen. Pitkäaikainen kapasitiivinen verkkokitka akkukennojen välillä aiheuttaa todennäköisesti akkukennojen vaurioita ja johtaa akun vioittumiseen ja vaikeissa tapauksissa jopa hallitsemattomiin. Lisäksi akun lähtöjännite saavuttaa yli 200 V, ja akkukotelon tulee olla tiivis ja vesitiivis veden sisäänpääsyn ja oikosulkujen estämiseksi. Akkukotelon vesitiiviyden vaaditaan saavuttavan IP67.

Silikonivaahdolla on korkeat puristus-palautusominaisuudet, mikä estää akkukennojen lämpölaajenemisen ja supistumisen aiheuttaman muodonmuutoksen lataus- ja purkuprosessin aikana. Sillä on erinomainen kestävyys, alhainen kokoonpuristuvuus, iskunvaimennus ja palonestokyky (UL 94 V0 -luokka). Samanaikaisesti silikonilla on myös hyvä vedenpitävä suorituskyky ja seuraavat ominaisuudet, joten sitä käytetään laajasti uusien energiaakkukennojen puskurilämpöeristykseen ja rungon tiivistykseen.

Eri lämpötiloissa silikonivaahdon suorituskyky on vakaa ja tuotteen tiivisterenkaiden suorituskyky on vakaa.

Erinomainen vedenpitävä tiivistys, joka varmistaa, ettei vettä pääse sisään, kun tuotetta käytetään ulkona.

Matala pitkän aikavälin puristushäviö, jolla on tietty kyky vastustaa puristusmuodonmuutoksia.

Erinomainen palonestokyky, joka estää tehokkaasti lämpövaikutuksen aiheuttamat riskit akun käytön aikana.

Paksuus ja kovuus voidaan suunnitella eri standardien mukaan. Tiivisterenkaan tulee sopia hyvin koteloon ja sen on oltava alhainen, mikä estää tehokkaasti tiivisterenkaan taipumisen ja pullistuman.

Lämpöä johtavien silikonilevyjen käytön toimintaperiaate uusissa energiaajoneuvojen litiumakuissa: Koska akun lämpötilaeroa ei säädetä 5 °C:n sisällä, lämpöä johtava silikonilevy on kiinnitettävä sekä akun ylä- että alaosaan. Lämpöä johtava silikonilevy ohjaa sitten lämpötilan ulompaan alumiinikuoreen ja säätelee koko akkumoduulin lämpötilaeroa 5°C:n sisällä, täyttää akun suunnitteluvaatimukset, mikä pidentää akun käyttöikää ja tekee suorituskyvystä vakaampaa ajon aikana.

Akkujen ja akkujen ja putkien välissä lämpöä johtavien silikonilevyjen täyttämisellä, joilla on hyvä sähköeristys ja lämmönjohtavuus, voi olla seuraavat tehtävät:

Akun ja lämmönpoistoputken välisen kosketusmuodon vaihtaminen linjakosketuksesta pintakosketukseen;

Auttaa nostamaan lämpötilaa yksittäisten akkujen välillä;

Auttaa lisäämään akun kokonaislämpökapasiteettia ja alentamaan siten yleistä keskilämpötilaa.