Kako keramifikabilna silikonska guma štiti EV baterije od toplinskog bijega?         

Uobičajena polimerna izolacija može izgubiti mehaničku cjelovitost tijekom ozbiljnog toplinskog odlaska baterije, potencijalno izlažući susjedne ćelije, sabirnice ili komponente kućišta toplini i plamenu.

Silikon koji se može keramizirati rješava ovaj problem tako što se pod jakom toplinom pretvara u zaštitni ostatak koji je sličniji keramici. Prije termičkog događaja može pružiti fleksibilnost i mogućnost obrade povezane sa silikonom; pod intenzivnom toplinom, materijal je formuliran tako da tvori zaštitnu anorgansku strukturu koja pomaže u održavanju barijere.

To čini keramičku silikonsku gumu i keramifikabilnu silikonsku traku posebno zanimljivom za zaštitu od požara akumulatora električnih vozila gdje su potrebni i fleksibilnost tijekom sastavljanja i zadržavanje barijere tijekom ekstremne vrućine.

Što se događa kada se keramifikabilni silikon izloži vatri?

Ako izolacijski sloj jednostavno izgori ili izgubi cjelovitost, toplina i plamen mogu dobiti izravniji put prema susjednim komponentama baterije.

Keramifikabilni silikon je formuliran za stvaranje zaštitnog sloja nalik keramici kada je izložen dovoljno jakoj toplini. WACKER je opisao razvoj zaštite baterija od požara korištenjem mješavina silikonske gume primijenjenih unutar kućišta baterija koje keramiziraju kada su izložene toplini.^[1]

Važna razlika je da keramifikacija nije isto što i obično usporavanje plamena. Polimer koji usporava plamen dizajniran je da ograniči ponašanje pri izgaranju; sustav koji se može keramifikovati dodatno je projektiran za stvaranje koherentnijeg zaštitnog ostatka tijekom ekstremne toplinske izloženosti.

Gdje se keramička silikonska guma može koristiti u EV bateriji?

Korištenje silikona koji se može keramizirati samo kao općenite ploče može izgubiti njegovu sposobnost rješavanja različitih mehaničkih i toplinskih problema oko pakiranja.

Uskladite format materijala s lokacijom. Potencijalne primjene uključuju jastučiće od ćelije do ćelije, granice modula, zaštitu poklopca paketa, brtve protupožarnih odjeljaka i izolaciju oko odabranih električnih komponenti.

Saint-Gobain navodi proizvode od silikonske gume i spužve koji se mogu keramizirati za primjenu u toplinskim uvjetima, uključujući TRP jastučiće od ćelije do ćelije, zaštitu gornjeg poklopca i brtvljenje odjeljka za požar.^[2]

Silikonska traka koja se može keramizirati također može biti korisna kada je potreban odgovarajući format izolacije, ali ne treba pretpostaviti da traka, ploča, spužva i kalupljeni silikon imaju identično ponašanje pri vatri.

Može li keramifikabilni silikon zaustaviti širenje toplinske energije?

Nazivanje bilo kojeg vatrootpornog silikona potpunim 'toplinskim rješenjem' može stvoriti opasan jaz između testiranja materijala i performansi na razini paketa.

Tretirajte keramifikabilni silikon kao jedan element u strategiji širenja na razini sustava. Položaj barijere, debljina, smjer ventilacije, razmak ćelija, rashladne strukture i dizajn kućišta i dalje su važni.

Toplinski bijeg može izložiti materijale visokoj temperaturi, tlaku, plamenu i izbačenim česticama. UL Solutions stoga procjenjuje materijale kućišta baterija pod kombiniranim toplinskim i mehaničkim naprezanjima, umjesto da se oslanja samo na konvencionalnu ocjenu zapaljivosti.^[3]

Što bi inženjeri trebali provjeriti prije odabira keramifikabilnog silikona?

Odabir materijala zato što njegova podatkovna tablica kaže 'oblikovanje keramikom' ne dokazuje da će preživjeti scenarij stvarnog kvara vaše baterije.

Pregledajte gotov materijal na potrebnu debljinu i stanje kompresije. Provjerite dielektrična svojstva, ponašanje kompresije, prianjanje ako je primjenjivo, toplinsku izloženost, integritet ostataka keramike i kompatibilnost s okolnim komponentama baterije.

Trebate izolacijski dio baterije koji se može keramičiti po mjeri?

Pošaljite Fuqiangu svoj crtež baterije, debljinu materijala, lokaciju ćelije ili modula, zahtjeve kompresije i geometriju izrezivanja. Naš inženjerski tim može pregledati opcije formata listova, blokova ili traka i pripremiti uzorke za validaciju.

FAQ

Što je keramifikabilna silikonska guma?

To je materijal na bazi silikona formuliran za razvoj zaštitne strukture nalik keramici kada je izložen jakoj toplini ili vatri.

Je li keramički silikon isto što i vatrootporni silikon?

Ne. Otpornost na plamen opisuje ponašanje pri izgaranju, dok keramifikacija opisuje sposobnost materijala da stvori zaštitni ostatak nalik keramici pod jakom toplinskom izloženošću.

Gdje se keramifikabilni silikon koristi u EV baterijama?

Primjene mogu uključivati ​​ćelijske barijere, izolaciju modula, zaštitu poklopca paketa, brtve protupožarnih odjeljaka i druga područja koja zahtijevaju fleksibilnu izolaciju prije toplinskog događaja i poboljšano zadržavanje barijere tijekom izlaganja toplini.

Za što se koristi keramifikabilna silikonska traka?

Može osigurati odgovarajuću električnu ili toplinsku izolaciju otpornu na vatru oko geometrija gdje je format fleksibilne trake praktičniji od krute ploče.

Sprječava li keramička silikonska guma baterijsku ćeliju od ulaska u toplinski odvod?

Ne. Ne sprječava elektrokemijski kvar početne ćelije. Njegova je svrha pomoći u upravljanju toplinom i izloženošću vatri te smanjiti rizik širenja kada se integrira u pravilno projektirani baterijski sustav.

15-godišnja perspektiva automobilskog kabelskog svežnja i izolacije akumulatora

Nakon 15 godina rada s automobilskom električnom izolacijom i sustavima kabelskih snopova, smatram keramifikacijski silikon vrijednim jer može služiti jednoj svrsi tijekom normalnog rada, a drugoj tijekom ekstremne vrućine. Ključ je u potvrđivanju stvarnog gotovog dijela umjesto oslanjanja na riječi 'oblikovanje keramike' u opisu materijala.

Mjerodavne reference

[1] WACKER — Silikonski materijali i keramička zaštita od požara

[2] Saint-Gobain — Zaštita od požara od silikonske EV baterije koja se može keramizirati

[3] UL rješenja — Provjera materijala kućišta baterije prema UL 2596