Silikonska pjena u električnim vozilima: materijal sa širokom primjenom i prednostima u industriji električnih vozila

Silikonski pjenasti materijal je vrsta poroznog materijala niske gustoćeSilikonski pjenasti materijal je vrsta poroznog elastomera niske gustoće i niske elastičnosti izrađenog od sirove silikonske gume, punila, ubrzivača vulkanizacije i pjenaste gume. Zbog svoje visoke elastičnosti i zvučno izolacijskih svojstava, naširoko se koristi u svakodnevnom životu. Obično se koristi kao jastučići za upijanje vibracija, brtve za brtvljenje, materijali za upijanje zvuka, materijali za izolacijski sloj i materijali za toplinsku izolaciju u zrakoplovima.

Prema ćelijskoj strukturi, silikonska pjena može se klasificirati u tri tipa: tip zatvorenih ćelija, tip otvorenih ćelija i miješani tip. Gustoća silikonske pjene može varirati ovisno o procesu proizvodnje. Tipično, gustoća silikonske pjene kreće se od 0,16 do 0,20 g/cm3, što je čini prikladnom za primjene kao što su automobilska sjedala i nasloni za glavu. Nasuprot tome, konvencionalni pjenasti materijali od silikonske gume imaju gustoću od 0,45 g/cm3 i obično se koriste za popunjavanje praznina u dijelovima za brtvljenje i apsorpciju udara.

Jedna od ključnih značajki silikonske pjene je njezina svojstva usporavanja plamena. Dodavanje usporivača plamena silikonskoj pjeni povećava njezinu otpornost na plamen, a neki stupnjevi dobivaju certifikat UL94-V0. Ovo svojstvo ga čini osobito korisnim u industriji električnih vozila, gdje je sigurnost od požara ključna. Ugradnjom silikonske pjene u električna vozila, rizik od požara uzrokovanog izgaranjem može se značajno smanjiti.

Međutim, dodavanje fizičkih punila silikonskoj pjeni može negativno utjecati na njezina električna izolacijska svojstva. Kako se količina punila povećava, volumenski otpor i površinski otpor pjene općenito se smanjuju, dok dielektrična konstanta i faktor dielektričnog gubitka imaju tendenciju povećanja. Stoga je važno pažljivo razmotriti sadržaj punila pri projektiranju silikonske pjene za električne primjene.

U industriji električnih vozila, silikonska pjena igra ključnu ulogu u zaštiti jezgre baterije od potencijalnih opasnosti. Jezgra baterije izvor je kinetičke energije za električna vozila, ali predstavlja i sigurnosne rizike zbog mogućnosti pregrijavanja i oštećenja. Silikonska pjena pomaže spriječiti deformacije uzrokovane toplinskim širenjem i skupljanjem tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja. Njegova izvrsna izdržljivost, nisko skupljanje i svojstva apsorpcije udarca čine ga idealnim izborom za upotrebu u izolaciji baterija i vanjskom brtvljenju okvira.

Štoviše, silikonska pjena nudi stabilne performanse pri različitim temperaturama i ima dobru vodootpornu sposobnost brtvljenja. Učinkovito sprječava curenje vode kada se koristi na otvorenom. Njegovo dugotrajno oštećenje skupljanjem je minimalno, pružajući određenu razinu otpornosti na deformacije skupljanja. Dodatno, njegove izvrsne performanse usporavanja plamena mogu učinkovito ublažiti rizike povezane s toplinskim učincima tijekom rada baterije.

Prilikom projektiranja toplinski vodljivih silikonskih ploča za litijske baterije novih energetskih vozila, bitno je uzeti u obzir njihovu debljinu i čvrstoću prema različitim standardima. Ove ploče moraju biti dobro usklađene s poklopcem baterije i moraju imati nisko unutarnje naprezanje kako bi se spriječilo savijanje i savijanje. Pričvršćivanjem toplinski vodljivih silikonskih ploča i na gornji i na donji dio baterije, može se postići kontrola temperature unutar 5°C, čime se osigurava stabilan rad baterije i produljuje njezin radni vijek.

Punjenje toplinski vodljivih silikonskih ploča s dobrom električnom izolacijom i toplinskom vodljivošću između baterija ili između baterija i cijevi može pružiti nekoliko prednosti. Prvo, mijenja oblik kontakta između baterije i cijevi za raspršivanje topline s linijskog kontakta na površinski kontakt, povećavajući učinkovitost prijenosa topline. Drugo, pomaže u ravnomjernijoj raspodjeli temperature među pojedinačnim ćelijama, smanjujući vruće točke koje bi potencijalno mogle oštetiti bateriju. Konačno, povećava ukupni toplinski kapacitet baterije, što dovodi do smanjenja prosječne temperature i poboljšanog upravljanja toplinom.

Zaključno, materijal od silikonske pjene je svestran elastomer s različitim primjenama u svakodnevnom životu. Njegova jedinstvena svojstva kao što su otpornost na plamen, električna izolacija i toplinska vodljivost čine ga prikladnim za upotrebu u industrijama poput automobilske i elektroničke. Uz stalna istraživanja i razvoj, daljnji napredak u tehnologiji silikonske pjene može dovesti do još inovativnijih rješenja u ovim područjima.