EPDM versus siliconenrubber: wat is beter voor het afdichten van EV-batterijpakketten?

Als u de verkeerde accupakpakking kiest, kunnen water, stof, koelvloeistof en strooizout de behuizing binnendringen, wat corrosie, hoogspanningsisolatiefouten, uitschakeling van het voertuig of dure terugroepacties kan veroorzaken.

EPDM is over het algemeen de praktische keuze bij blootstelling aan water, weer, ozon en glycol-koelmiddelen, terwijl siliconenrubber de voorkeur heeft wanneer een grotere temperatuurbestendigheid en elasticiteit op lange termijn van cruciaal belang zijn. Het uiteindelijke materiaal moet nog steeds worden geselecteerd op basis van de werkelijke verpakkingstemperatuur, blootstelling aan vloeistof, compressie, brandvereisten en behuizingsontwerp.

Speciaal ontworpen elastomeer afdichtingscomponenten voor accu's van elektrische voertuigen. Afbeeldingsbron: Trelleborg afdichtingsoplossingen .^[1]

Wanneer is EPDM beter voor een EV-batterijpakket?

Een pakking die opzwelt, hard wordt of compressie verliest na blootstelling aan water en koelvloeistof, kan een lekpad rond het batterijdeksel veroorzaken.

EPDM is vaak de betere keuze voor perimeterafdichtingen die worden blootgesteld aan regenwater, opspattend water, ozon, verwering en veel op glycol gebaseerde koelomgevingen. Trelleborg somt EPDM-werkbereiken voor auto's op van ongeveer -45°C tot 150°C voor geselecteerde verbindingen en benadrukt de water-, stoom-, weer- en ozonbestendigheid.^[2]

EPDM is geschikt voor vele pakketdekselpakkingen, koelsysteemafdichtingen, kabelinvoerafdichtingen en servicedekselafdichtingen. Deze mag echter niet zonder testen worden geselecteerd als de pakking in contact kan komen met oliën, koolwaterstoffen, accu-elektrolyt of agressieve reinigingsvloeistoffen.

Wanneer is siliconenrubber de betere keuze?

Extreme kou, hoge lokale temperaturen of herhaalde thermische cycli kunnen het herstel van de pakking verminderen en ervoor zorgen dat de afdichting van de batterijbehuizing de contactdruk verliest.

Siliconenrubber is meestal beter wanneer het ontwerp een breder temperatuurvermogen, flexibiliteit bij lage temperaturen en stabiele elasticiteit bij langdurige compressie vereist. Trelleborg rapporteert typische prestaties van siliconenafdichtingsprofielen van ongeveer -60°C tot 200°C, afhankelijk van de exacte samenstelling.^[3]

Siliconenschuim wordt ook gebruikt voor het afdichten van de behuizing van EV-batterijen, omdat het kan afdichten tegen water, stof en vuil en tegelijkertijd temperatuurveranderingen tolereert.^[4] Sommige siliconenverbindingen hebben een lagere scheur- en slijtvastheid dan EPDM, dus scherpe randen van de behuizing en overmatige montagekracht moeten onder controle worden gehouden.

Hoe moet de uiteindelijke verzegeling van het batterijpakket worden geselecteerd en getest?

Een premium rubbermengsel kan nog steeds lekken als de pakkinggroef, de compressieverhouding, de boutafstand, de vlakheid van het oppervlak of de doorbuiging van de behuizing onjuist zijn.

De juiste oplossing is het valideren van het rubber, de pakkinggeometrie, de behuizing, de bevestigingsmiddelen, de lijm en het assemblageproces als één compleet afdichtingssysteem. De materiaalkeuze moet rekening houden met het temperatuurbereik, de koelmiddel- en chemische compatibiliteit, de compressiezetting, de hardheid, het brandgedrag, de elektrische isolatie, het onderhoudsgemak en de verwachte levensduur van de verpakking.

Testen moeten drukverval, onderdompeling, waternevel, thermische cycli, trillingen, compressieveroudering, blootstelling aan vloeistoffen, diëlektrische weerstand en vervorming van de pakking omvatten. ISO 20653 definieert tests ter bescherming van wegvoertuigen tegen water en vreemde voorwerpen, terwijl SAE J3178 actuele richtlijnen biedt voor afdichtingsmiddelen en aanverwante materialen die in batterijsystemen worden gebruikt.^[5][6]

Een monster van een EPDM- of siliconenbatterijpakpakking nodig?

Stuur uw pakkingtekening, groefafmetingen, doelcompressie, temperatuurbereik, koelmiddeltype, IP-vereiste, behuizingsmateriaal en jaarlijkse vraag voor een materiaal- en prototypebeoordeling.

Veelgestelde vragen

Is EPDM waterdicht?

EPDM biedt uitstekende waterbestendigheid, maar de afgewerkte pakking zal lekken als de compressie, groef, verbinding of behuizingsoppervlak onjuist is.

Is siliconenrubber beter voor batterijpakketten met hoge temperaturen?

Meestal wel. Silicone biedt over het algemeen een breder werkingsbereik bij hoge en lage temperaturen dan EPDM, maar de exacte samenstelling moet worden gevalideerd.

Kan EPDM in contact komen met de koelvloeistof van de EV-batterij?

EPDM wordt vaak gebruikt met koelmiddelen op glycolbasis, maar de compatibiliteit moet worden getest met de exacte koelmiddelformulering en bedrijfstemperatuur.

Welk materiaal is het beste voor een pakking van het batterijpakdeksel?

EPDM heeft vaak de voorkeur bij normale blootstelling aan water, weersomstandigheden en koelmiddelen. Siliconen zijn sterker wanneer extreme temperaturen, schuimconstructies of verbeterde thermische stabiliteit vereist zijn.

15 jaar evaluatie van kabelbomen en batterijafdichtingen in de auto-industrie

Gebaseerd op 15 jaar ervaring met kabelbomen in de autobranche, raad ik aan om de accupakking samen met hoogspanningskabelingangen, connectoren, drukontluchtingen, koelleidingen en behuizingsbevestigingen te herzien. Het beste rubber is niet simpelweg EPDM of siliconen; het is de gevalideerde verbinding die de compressie en elektrische bescherming tijdens het echte gebruik van het voertuig handhaaft.

Gezaghebbende referenties

[1] Trelleborg — Oplossingen voor het afdichten van batterijen

[2] Trelleborg — Eigenschappen van EPDM-automobielmaterialen

[3] Trelleborg — Vergelijking van EPDM en siliconen afdichtingsmaterialen

[4] Rogers Corporation – Siliconenmaterialen voor het afdichten van de behuizing van EV-batterijen

[5] ISO — ISO 20653 Testen van water- en stofbescherming van wegvoertuigen

[6] SAE International — SAE J3178 lijmen en afdichtingsmiddelen voor batterijsystemen