יישום קצף סיליקון בסוללות כוח לרכב אנרגיה חדשות

חומר קצף סיליקון (הידוע גם בשם קצף סיליקון/סיליקון מוקצף) הוא אלסטומר פולימר נקבובי, צפיפות נמוכה ודחוס, העשוי מחומרי גלם כמו מסטיק גומי סיליקון, חומרי מילוי, מאיצים וולקניזציה וסוכני קצף. לאחר ערבוב אחיד הוא מיוצר בתהליך מיוחד בלחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה. בעלת הגמישות הגבוהה של גומי סיליקון ותכונות בידוד הקול ותכונות ספיגת ההלם של חומרי קצף, היא מוצאת יישומים נרחבים בחיי היומיום, ומשמשת לעתים קרובות ככריות דעיכת רטט, אטם אטמים, חומרים סופגים צלילים, חומרי שכבה מבודדים וחומרי בידוד תרמיים בענף התעופה. על פי מבנה התא, קצף סיליקון אורגני מסווג לסוגים סגורים, תא פתוח וסוגים מעורבים.

חומר קצף סיליקון אורגני של תאים סגורים מציג ספיגת הלם מעולה, חיץ, בידוד קול, בידוד חום ומעכב להבה ומאפיינים מוגנים לפיצוץ. בשדה הרכב הוא משמש בעיקר לצינורות קצף מבודדים חום במזגנים ברכב, ספיגת הלם רכב, ולוויסונות איטום סיליקון מוקצבים לסוללות רכב אנרגיה חדשות. נכון לעכשיו, חומרים פנים רבים לרכב, כמו רצפות, תקרות, גלגלי היגוי ומושבי רכב, הם חומרי קצף פוליאוריטן. מצד אחד, הטכנולוגיה של חומרי קצף פוליאוריטן בוגרת יחסית, וביצוע שלהם עומד בתקני השימוש; מצד שני, מחיר חומרי קצף פוליאוריטן נמוך יחסית. עם זאת, לחומרי קצף פוליאוריטן יש עמידות בפני מזג אוויר לקויה, הם דליקים ומשחררים כמות גדולה של גזים רעילים המזיקים לגוף האדם במהלך הבעירה. לכן, עם קידום חומרי קצף סיליקון אורגני ושיפור ההבנה של האנשים אותם, צפוי שחומרי קצף סיליקון אורגני יחליפו בעתיד חומרי קצף פוליאוריטן מסורתיים.

סיליקון מבודד חום הוא סוג של סיליקון המוכן מחומרי גלם כמו צמר זכוכית אולטרה-אינדי נטול אלקל, גומי סיליקון מטמפרטורת, טמפרטורת חדר, סיליקה מפונקת, תחמוצת ברזל ושמן סיליקון הידרוקסיל.

למוצר מסגרת החיץ המבדיל חום סיליקון יש פונקציות של חיץ ובידוד חום וניתן ליישם אותו על שדה ההגנה התרמי של סוללות ליתיום ברכבי אנרגיה חדשים.

מאפייני קצף סיליקון:

צפיפות קצף סיליקון.

צפיפות מטריצת הקצף הסיליקון היא 1.17 גרם/ס'מ 3;. עם זאת, באמצעות טיפול מקצף, צפיפות חומרי קצף סיליקון אורגני שהוכן כיום בתהליכים בוגרים יכולה להיות נמוכה עד 0.16 - 0.20 גרם/ס'מ 3;, אשר ניתן להשתמש בהם לרכיבים כמו מושבי רכב ומשענות ראש; ואילו חומרי קצף הגומי הסיליקון המקובל (עם צפיפות של 0.45 גרם/ס'מ 3;) נמצאים בשימוש נרחב למילוי פער בחלקי איטום וספיגת זעזועים.

ביצועי מעכב להבה של קצף סיליקון.

על פי נתוני מחקרים ניסויים מדעיים, לקצף סיליקון עם מעכבי להבה נוספים יש ביצועים מעכבי בעירה מצוינים, והציון המעכב הלהבה יכול להגיע ל- UL94-V0. כאשר מיושמים על רכבים חשמליים, זה יכול להפחית ביעילות בעיות הנגרמות כתוצאה מבעירה.

ביצועי בידוד חשמלי של קצף סיליקון.

עם העלייה בכמות המילוי הפיזי, ההתנגדות לנפח והתנגדות פני השטח של גומי סיליקון נוטים לרדת, וגורם האובדן הדיאלקטרי והדיאלקטרי בדרך כלל נוטה לעלות. ניתן לראות כי הוספת חומרי מילוי פיזיים פוגעת בביצוע הבידוד החשמלי של גומי סיליקון במידה מסוימת.

יישום קצף סיליקון בתעשיית הרכב החשמלי:

תא הסוללה הוא מקור הכוח של כלי רכב חשמליים טהורים. סכנות הבטיחות הפוטנציאליות של תאי הסוללה מסכנות ברצינות את בטיחות הרכב כולו. כאשר תא הסוללה עובד, הוא יפיק כמות מסוימת של חום. תחת טמפרטורות שונות, זה יכול לייצר אפקט התרחבות תרמית מסוימת והתכווצות, וכתוצאה מכך התרחבות תא הסוללה. חיכוך רשת קיבולי לטווח הארוך בין תאי הסוללה עשוי לגרום נזק לתאי הסוללה ולהוביל לכישלון סוללה, ובמקרים חמורים, אפילו מחוץ לשליטה. בנוסף, מתח היציאה של חבילת הסוללה מגיע מעל 200 וולט, ונדרש כי יש לאטום את מארז הסוללה ועמיד למים כדי למנוע חדירת מים ומעגלים קצרים. הציון העמיד למים של מארז הסוללה נדרש כדי להגיע ל- IP67.

לקצף סיליקון מאפייני התאוששות דחיסה גבוהה, ומונעים עיוות הנגרם כתוצאה מההתרחבות התרמית והתכווצות תאי הסוללה במהלך תהליך הטעינה והפרקה. יש לו עמידות מצוינת, דחיסות נמוכה, ספיגת הלם ועיבוד להבה (ul 94 v0 כיתה). במקביל, לסיליקון יש גם ביצועים אטומים למים והמאפיינים הבאים, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בבידוד החום המאגר ובאיטום מסגרות של תאי סוללות אנרגיה חדשים.

תחת טמפרטורות שונות, הביצועים של קצף סיליקון יציב, והביצוע של טבעות איטום מוצרים יציב.

איטום מעולה אטום למים, ומבטיח שום חדירת מים כאשר משתמשים במוצר בחוץ.

אובדן דחיסה נמוך לטווח הארוך, בעל יכולת מסוימת להתנגד לעיוות דחיסה.

ביצועי מעכב להבה מעולים, ומונעים למעשה סיכונים הנגרמים כתוצאה מהאפקט התרמי במהלך פעולת הסוללה.

ניתן לתכנן את העובי והקשיות לפי סטנדרטים שונים. טבעת האיטום חייבת להתאים היטב לדיור ולהעביר לחץ נמוך, ולמנע למעשה את כיפוף טבעת האיטום.

העיקרון העובד של שימוש בסדיני סיליקון מוליכים תרמית בסוללות ליתיום לרכב אנרגיה חדש: מכיוון שההבדל בטמפרטורה בתוך חבילת הסוללה אינו נשלט בטווח של 5 מעלות צלזיוס, יש לחבר גיליון סיליקון מוליך תרמית לחלק התחתון של חבילת הסוללה. גיליון הסיליקון המוליך תרמית מכוון אז את הטמפרטורה למעטפת האלומיניום החיצונית, ושולט על הפרש הטמפרטורה של כל מודול הסוללה בטמפרטורה של 5 מעלות צלזיוס, ועומד בדרישות העיצוב של חבילת הסוללה, ובכך מאריך את חיי השירות של חבילת הסוללה והופך את הביצועים ליציבים יותר במהלך הנהיגה.

בין סוללות ובין סוללות לצינורות, מילוי יריעות סיליקון מוליכות תרמית עם בידוד חשמלי טוב ומוליכות תרמית יכול למלא את התפקידים הבאים:

שינוי טופס המגע בין הסוללה לצינור פיזור החום ממגע קו למגע פני השטח;

עוזר להגדיל את הטמפרטורה בין סוללות בודדות;

עוזר להגדיל את קיבולת החום הכוללת של חבילת הסוללה, ובכך להפחית את הטמפרטורה הממוצעת הכוללת.