A aplicação de espuma de silicone em baterias de energia para veículos de nova energia

O material de espuma de silicone (também conhecido como espuma de silicone/espuma de silicone) é um elastômero polimérico poroso, de baixa densidade e compressível feito de matérias-primas como goma bruta de borracha de silicone, enchimentos, aceleradores de vulcanização e agentes espumantes. Após mistura uniforme, é produzido através de um processo especial sob alta pressão e alta temperatura. Possuindo a alta elasticidade da borracha de silicone e as propriedades de isolamento acústico e absorção de choque dos materiais de espuma, ela encontra amplas aplicações na vida diária, muitas vezes servindo como almofadas de amortecimento de vibração, juntas de vedação, materiais de absorção de som, materiais de camada isolante e materiais de isolamento térmico na indústria aérea. De acordo com a estrutura celular, as espumas de silicone orgânico são classificadas em tipos de células fechadas, células abertas e mistas.

O material de espuma de silicone orgânico espumado de células fechadas exibe excelente absorção de choque, amortecimento, isolamento acústico, isolamento térmico e características retardadoras de chamas e à prova de explosão. No campo automotivo, é usado principalmente para tubos de espuma com isolamento térmico em condicionadores de ar de veículos, absorção de choque de veículos e arruelas de vedação de espuma de silicone para baterias de veículos de energia nova. Atualmente, muitos materiais de interiores automotivos, como pisos, tetos, volantes e assentos de automóveis, são materiais de espuma de poliuretano. Por um lado, a tecnologia dos materiais de espuma de poliuretano é relativamente madura e seu desempenho atende aos padrões de uso; por outro lado, o preço dos materiais de espuma de poliuretano é relativamente baixo. No entanto, os materiais de espuma de poliuretano apresentam baixa resistência às intempéries, são inflamáveis ​​e liberam uma grande quantidade de gases tóxicos prejudiciais ao corpo humano durante a combustão. Portanto, com a promoção de materiais orgânicos de espuma de silicone e a melhoria da compreensão das pessoas sobre eles, espera-se que os materiais orgânicos de espuma de silicone substituam os materiais tradicionais de espuma de poliuretano no futuro.

O silicone com isolamento térmico é um tipo de silicone preparado a partir de matérias-primas como lã de vidro ultrafina sem álcalis, borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente, sílica pirogênica, óxido de ferro e óleo de hidroxila silicone.

O produto da estrutura tampão com isolamento térmico de silicone tem as funções de amortecimento e isolamento térmico e pode ser aplicado ao campo de proteção térmica de baterias de lítio em veículos de energia nova.

Características da espuma de silicone:

Densidade da espuma de silicone.

A densidade da matriz de espuma de silicone é de 1,17 g/cm³. No entanto, através do tratamento de formação de espuma, a densidade dos materiais de espuma de silicone orgânico atualmente preparados em processos maduros pode ser tão baixa quanto 0,16 - 0,20 g/cm³, que pode ser usada para componentes como assentos de automóveis e encostos de cabeça; enquanto os materiais convencionais de espuma de borracha de silicone (com densidade de 0,45 g/cm³) são amplamente utilizados para preenchimento de lacunas em peças de vedação e absorção de choque.

Desempenho retardador de chama da espuma de silicone.

De acordo com dados de pesquisas experimentais científicas, a espuma de silicone com retardadores de chama adicionados tem excelente desempenho retardador de chama, e o grau de retardador de chama pode atingir UL94-V0. Quando aplicado a veículos elétricos, pode efetivamente reduzir os problemas causados ​​pela combustão.

Desempenho de isolamento elétrico da espuma de silicone.

Com o aumento na quantidade de cargas físicas, a resistividade volumétrica e a resistividade superficial da borracha de silicone tendem a diminuir, e a constante dielétrica e o fator de perda dielétrica geralmente tendem a aumentar. Pode-se observar que a adição de enchimentos físicos prejudica até certo ponto o desempenho do isolamento elétrico da borracha de silicone.

Aplicação de espuma de silicone na indústria de veículos elétricos:

A célula da bateria é a fonte de energia dos veículos elétricos puros. Os potenciais riscos de segurança das células da bateria colocam seriamente em risco a segurança de todo o veículo. Quando a célula da bateria estiver funcionando, ela gerará uma certa quantidade de calor. Sob diferentes temperaturas, pode produzir um certo efeito de expansão e contração térmica, resultando na expansão da célula da bateria. O atrito da rede capacitiva de longo prazo entre as células da bateria provavelmente causará danos às células da bateria e levará à falha da bateria e, em casos graves, até mesmo ao descontrole. Além disso, a tensão de saída da bateria atinge mais de 200 V, e é necessário que a caixa da bateria seja vedada e à prova d’água para evitar entrada de água e curtos-circuitos. O grau de impermeabilidade da caixa da bateria é necessário para atingir IP67.

A espuma de silicone possui altas características de recuperação de compressão, evitando a deformação causada pela expansão e contração térmica das células da bateria durante o processo de carga e descarga. Possui excelente durabilidade, baixa compressibilidade, absorção de choque e retardamento de chama (grau UL 94 V0). Ao mesmo tempo, o silicone também tem um bom desempenho à prova d'água e as seguintes propriedades, por isso é amplamente utilizado no isolamento térmico de buffer e na vedação da estrutura de novas células de bateria de energia.

Sob diferentes temperaturas, o desempenho da espuma de silicone é estável e o desempenho dos anéis de vedação do produto é estável.

Excelente vedação à prova d'água, garantindo que não haja entrada de água quando o produto for utilizado ao ar livre.

Baixa perda de compressão a longo prazo, tendo uma certa capacidade de resistir à deformação por compressão.

Excelente desempenho retardador de chama, prevenindo eficazmente os riscos causados ​​pelo efeito térmico durante o funcionamento da bateria.

A espessura e a dureza podem ser projetadas de acordo com diferentes padrões. O anel de vedação deve combinar bem com o alojamento e ter baixa tensão, evitando efetivamente que o anel de vedação dobre e abaule.

O princípio de funcionamento do uso de folhas de silicone termicamente condutoras em baterias de lítio para veículos de nova energia: Como a diferença de temperatura dentro da bateria não é controlada dentro de 5°C, uma folha de silicone termicamente condutiva precisa ser fixada na parte superior e inferior da bateria. A folha de silicone termicamente condutora então direciona a temperatura para o invólucro externo de alumínio, controlando a diferença de temperatura de todo o módulo da bateria dentro de 5°C, atendendo aos requisitos de design da bateria, prolongando assim a vida útil da bateria e tornando o desempenho mais estável durante a condução.

Entre baterias e entre baterias e tubos, o preenchimento de folhas de silicone termicamente condutoras com bom isolamento elétrico e condutividade térmica pode desempenhar as seguintes funções:

Alteração da forma de contato entre a bateria e o tubo de dissipação de calor de contato de linha para contato de superfície;

Ajudando a aumentar a temperatura entre baterias individuais;

Ajudando a aumentar a capacidade geral de calor da bateria, reduzindo assim a temperatura média geral.