Zastosowanie pianki silikonowej w akumulatorach pojazdów nowej energii

Materiał pianki silikonowej (znany również jako pianka silikonowa/spieniony silikon) to porowaty, ściśliwy elastomer polimerowy o małej gęstości, wytwarzany z surowców, takich jak surowa guma silikonowa, wypełniacze, przyspieszacze wulkanizacji i środki spieniające. Po równomiernym wymieszaniu jest wytwarzany w specjalnym procesie pod wysokim ciśnieniem i wysoką temperaturą. Dzięki wysokiej elastyczności kauczuku silikonowego oraz właściwościom izolacji akustycznej i pochłaniania wstrząsów materiałów piankowych, znajduje szerokie zastosowanie w życiu codziennym, często służąc jako podkładki tłumiące drgania, uszczelki, materiały dźwiękochłonne, materiały warstw izolacyjnych i materiały termoizolacyjne w przemyśle lotniczym. Ze względu na budowę komórkową organiczne pianki silikonowe dzielą się na zamkniętokomórkowe, otwarte i mieszane.

Organiczny spieniony silikon o zamkniętych komórkach wykazuje doskonałą amortyzację, buforowanie, izolację akustyczną, izolację cieplną oraz właściwości zmniejszające palność i przeciwwybuchowe. W branży motoryzacyjnej stosuje się go głównie do termoizolacyjnych rur piankowych w klimatyzatorach pojazdów, amortyzacji pojazdów i podkładek uszczelniających ze spienionego silikonu do akumulatorów pojazdów nowej generacji. Obecnie wiele materiałów do wnętrz pojazdów, takich jak podłogi, sufity, kierownice i siedzenia samochodowe, to materiały z pianki poliuretanowej. Z jednej strony technologia materiałów z pianki poliuretanowej jest stosunkowo dojrzała, a ich właściwości użytkowe odpowiadają standardom użytkowym; z drugiej strony cena materiałów z pianki poliuretanowej jest stosunkowo niska. Jednak materiały z pianki poliuretanowej mają słabą odporność na warunki atmosferyczne, są łatwopalne i podczas spalania wydzielają dużą ilość toksycznych gazów, szkodliwych dla organizmu ludzkiego. Dlatego też, wraz z promocją organicznych materiałów piankowych silikonowych i poprawą ich zrozumienia przez ludzi, oczekuje się, że organiczne materiały piankowe silikonowe zastąpią w przyszłości tradycyjne materiały z pianki poliuretanowej.

Silikon termoizolacyjny to rodzaj silikonu wytwarzanego z surowców, takich jak bezalkaliczna, bardzo cienka wełna szklana, wulkanizowany kauczuk silikonowy w temperaturze pokojowej, krzemionka dymiona, tlenek żelaza i olej hydroksysilikonowy.

Produkt z silikonową izolującą ciepło ramą buforową pełni funkcje buforowania i izolacji cieplnej i może być stosowany w polu ochrony termicznej akumulatorów litowych w pojazdach nowej energii.

Charakterystyka pianki silikonowej:

Gęstość pianki silikonowej.

Gęstość matrycy z pianki silikonowej wynosi 1,17 g/cm³. Jednakże, poprzez obróbkę spienianiem, gęstość obecnie przygotowanych organicznych materiałów piankowych silikonowych w dojrzałych procesach może wynosić zaledwie 0,16 - 0,20 g/cm³, co można wykorzystać do takich elementów, jak siedzenia i zagłówki samochodowe; podczas gdy konwencjonalne materiały piankowe z kauczuku silikonowego (o gęstości 0,45 g/cm³) są szeroko stosowane do wypełniania szczelin w częściach uszczelniających i amortyzujących.

Ognioodporne działanie pianki silikonowej.

Zgodnie z danymi naukowo-eksperymentalnymi, pianka silikonowa z dodatkiem środków zmniejszających palność ma doskonałe właściwości zmniejszające palność, a stopień zmniejszania palności może osiągnąć UL94-V0. Zastosowany w pojazdach elektrycznych może skutecznie zmniejszyć problemy spowodowane spalaniem.

Właściwości izolacji elektrycznej pianki silikonowej.

Wraz ze wzrostem ilości wypełniaczy fizycznych rezystywność skrośna i rezystywność powierzchniowa kauczuku silikonowego mają tendencję do zmniejszania się, a stała dielektryczna i współczynnik strat dielektrycznych na ogół mają tendencję do wzrostu. Można zauważyć, że dodanie wypełniaczy fizycznych w pewnym stopniu pogarsza właściwości izolacji elektrycznej kauczuku silikonowego.

Zastosowanie pianki silikonowej w przemyśle pojazdów elektrycznych:

Ogniwo akumulatora jest źródłem zasilania pojazdów czysto elektrycznych. Potencjalne zagrożenia bezpieczeństwa związane z ogniwami akumulatorowymi poważnie zagrażają bezpieczeństwu całego pojazdu. Kiedy ogniwo akumulatora działa, wytwarza pewną ilość ciepła. W różnych temperaturach może powodować pewien efekt rozszerzalności i kurczenia cieplnego, co powoduje rozszerzanie się ogniwa akumulatora. Długotrwałe tarcie siatki pojemnościowej pomiędzy ogniwami akumulatora może spowodować uszkodzenie ogniwa akumulatora i doprowadzić do awarii akumulatora, a w poważnych przypadkach nawet wymknąć się spod kontroli. Ponadto napięcie wyjściowe zestawu akumulatorów przekracza 200 V i wymagane jest, aby obudowa akumulatora była szczelna i wodoodporna, aby zapobiec przedostawaniu się wody i zwarciom. Aby osiągnąć stopień ochrony IP67, wymagana jest wodoodporność obudowy baterii.

Pianka silikonowa ma wysoką charakterystykę odzysku po kompresji, zapobiegając odkształceniom spowodowanym rozszerzalnością cieplną i kurczeniem ogniw akumulatora podczas procesu ładowania i rozładowywania. Ma doskonałą trwałość, niską ściśliwość, amortyzację i ognioodporność (klasa UL 94 V0). Jednocześnie silikon ma również dobrą wodoodporność i następujące właściwości, dlatego jest szeroko stosowany w izolacji cieplnej bufora i uszczelnianiu ram nowych ogniw akumulatorów energetycznych.

W różnych temperaturach działanie pianki silikonowej jest stabilne, a działanie pierścieni uszczelniających produktu jest stabilne.

Doskonałe wodoodporne uszczelnienie, zapewniające brak przedostawania się wody podczas stosowania produktu na zewnątrz.

Niska długoterminowa utrata kompresji, posiadająca pewną odporność na odkształcenia kompresyjne.

Doskonałe właściwości zmniejszające palność, skutecznie zapobiegające zagrożeniom spowodowanym efektem termicznym podczas pracy akumulatorowej.

Grubość i twardość można zaprojektować według różnych standardów. Pierścień uszczelniający musi dobrze pasować do obudowy i wykazywać niskie naprężenia, skutecznie zapobiegając zginaniu i wybrzuszaniu pierścienia uszczelniającego.

Zasada działania stosowania termoprzewodzących arkuszy silikonowych w akumulatorach litowych pojazdów nowej generacji: Ponieważ różnica temperatur w zestawie akumulatorów nie jest kontrolowana w granicach 5°C, należy przymocować termoprzewodzący arkusz silikonowy zarówno na górze, jak i na dole zestawu akumulatorów. Termoprzewodzący arkusz silikonowy kieruje następnie temperaturę na zewnętrzną aluminiową powłokę, kontrolując różnicę temperatur całego modułu akumulatorowego w granicach 5°C, spełniając wymagania projektowe pakietu akumulatorowego, przedłużając w ten sposób żywotność pakietu akumulatorowego i zwiększając stabilność pracy podczas jazdy.

Pomiędzy akumulatorami oraz pomiędzy akumulatorami i rurami wypełnienie przewodzących ciepło arkuszy silikonowych o dobrej izolacji elektrycznej i przewodności cieplnej może spełniać następujące role:

Zmiana formy styku pomiędzy akumulatorem a rurą odprowadzającą ciepło z kontaktu liniowego na kontakt powierzchniowy;

Pomaganie w zwiększeniu temperatury pomiędzy pojedynczymi bateriami;

Pomaga zwiększyć ogólną pojemność cieplną akumulatora, zmniejszając w ten sposób ogólną średnią temperaturę.