Aplicarea spumei de silicon în bateriile de putere pentru vehicule cu energie nouă

Materialul din spumă de silicon (cunoscut și ca spumă de silicon/silicon spumat) este un elastomer polimer poros, de densitate scăzută și compresibil, fabricat din materii prime, cum ar fi guma brută de cauciuc siliconic, materiale de umplutură, acceleratori de vulcanizare și agenți de spumă. După amestecare uniformă, este produs printr-un proces special sub presiune ridicată și temperatură ridicată. Deținând elasticitatea ridicată a cauciucului siliconic și proprietățile de izolare fonică și de absorbție a șocurilor ale materialelor spumă, găsește aplicații extinse în viața de zi cu zi, servind adesea ca plăcuțe de amortizare a vibrațiilor, garnituri de etanșare, materiale fonoabsorbante, materiale pentru strat izolator și materiale de izolare termică în industria aeriană. În funcție de structura celulară, spumele de silicon organic sunt clasificate în tipuri cu celule închise, cu celule deschise și tipuri mixte.

Materialul din spumă de silicon organic spumat cu celule închise prezintă o absorbție excelentă a șocurilor, tamponare, izolare fonică, izolație termică și caracteristici ignifuge și rezistente la explozie. În domeniul auto, este utilizat în principal pentru țevile termoizolante din spumă din aparatele de aer condiționat ale vehiculelor, absorbția șocurilor vehiculelor și șaibe de etanșare din silicon spumat pentru bateriile de vehicule cu energie nouă. În prezent, multe materiale pentru interiorul autovehiculelor, cum ar fi podelele, tavanele, volanele și scaunele auto, sunt materiale din spumă poliuretanică. Pe de o parte, tehnologia materialelor din spumă poliuretanică este relativ matură, iar performanța acestora îndeplinește standardele de utilizare; pe de altă parte, prețul materialelor din spumă poliuretanică este relativ scăzut. Cu toate acestea, materialele din spumă poliuretanică au o rezistență scăzută la intemperii, sunt inflamabile și eliberează o cantitate mare de gaze toxice dăunătoare corpului uman în timpul arderii. Prin urmare, odată cu promovarea materialelor din spumă organică de silicon și îmbunătățirea înțelegerii de către oameni a acestora, este de așteptat ca materialele din spumă organică de silicon să înlocuiască materialele tradiționale din spumă poliuretanică în viitor.

Siliconul termoizolant este un fel de silicon preparat din materii prime, cum ar fi vata de sticlă ultra-fină fără alcali, cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei, silice pirogenă, oxid de fier și ulei de silicon hidroxil.

Produsul cu cadru tampon termoizolant din silicon are funcțiile de tamponare și izolare termică și poate fi aplicat în domeniul de protecție termică a bateriilor cu litiu în vehiculele cu energie nouă.

Caracteristicile spumei de silicon:

Densitatea spumei siliconice.

Densitatea matricei de spumă de silicon este de 1,17 g/cm³. Cu toate acestea, prin tratamentul de spumare, densitatea materialelor spumă de silicon organic preparate în prezent în procesele mature poate fi de până la 0,16 - 0,20 g/cm³, care poate fi utilizată pentru componente precum scaunele auto și tetierele; în timp ce materialele convenționale din spumă de cauciuc siliconic (cu o densitate de 0,45 g/cm³) sunt utilizate pe scară largă pentru umplerea golurilor în piesele de etanșare și de absorbție a șocurilor.

Performanța ignifugă a spumei de silicon.

Conform datelor cercetării experimentale științifice, spuma de silicon cu adaos de retardanți de flacără are o performanță excelentă de ignifugare, iar gradul de ignifugare poate ajunge la UL94-V0. Când este aplicat vehiculelor electrice, poate reduce eficient problemele cauzate de ardere.

Performanța de izolare electrică a spumei de silicon.

Odată cu creșterea cantității de umpluturi fizice, rezistivitatea de volum și rezistivitatea de suprafață a cauciucului siliconic tind să scadă, iar constanta dielectrică și factorul de pierdere dielectrică tind în general să crească. Se poate observa că adăugarea de materiale de umplutură fizice dăunează într-o anumită măsură performanței de izolare electrică a cauciucului siliconic.

Aplicarea spumei de silicon în industria vehiculelor electrice:

Celula bateriei este sursa de energie a vehiculelor pur electrice. Potențialele pericole de siguranță ale celulelor bateriei pun în pericol serios siguranța întregului vehicul. Când pila bateriei funcționează, va genera o anumită cantitate de căldură. La diferite temperaturi, poate produce un anumit efect de dilatare și contracție termică, ducând la extinderea celulei bateriei. Frecarea pe termen lung a rețelei capacitive între celulele bateriei este probabil să provoace deteriorarea celulelor bateriei și să conducă la defectarea bateriei și, în cazuri grave, chiar să scape de sub control. În plus, tensiunea de ieșire a acumulatorului ajunge la peste 200V și este necesar ca carcasa bateriei să fie sigilată și impermeabilă pentru a preveni pătrunderea apei și scurtcircuitele. Gradul de impermeabilitate al carcasei bateriei este necesar pentru a atinge IP67.

Spuma de silicon are caracteristici ridicate de compresie-recuperare, prevenind deformarea cauzată de dilatarea termică și contracția celulelor bateriei în timpul procesului de încărcare și descărcare. Are durabilitate excelentă, compresibilitate scăzută, absorbție a șocurilor și rezistență la flacără (grad UL 94 V0). În același timp, siliconul are, de asemenea, performanțe bune de impermeabilitate și următoarele proprietăți, deci este utilizat pe scară largă în izolarea termică tampon și etanșarea cadrului a celulelor bateriei cu energie noi.

La diferite temperaturi, performanța spumei de silicon este stabilă, iar performanța inelelor de etanșare a produsului este stabilă.

Etanșare excelentă la apă, asigurând nicio pătrundere a apei atunci când produsul este utilizat în aer liber.

Pierdere redusă de compresie pe termen lung, având o anumită capacitate de a rezista la deformarea prin compresie.

Performanță excelentă de ignifugare, prevenind eficient riscurile cauzate de efectul termic în timpul funcționării bateriei.

Grosimea și duritatea pot fi proiectate conform diferitelor standarde. Inelul de etanșare trebuie să se potrivească bine cu carcasa și să aibă o tensiune scăzută, prevenind eficient îndoirea și bombarea inelului de etanșare.

Principiul de funcționare al utilizării foliilor de silicon conductoare termic în bateriile cu litiu pentru vehicule cu energie nouă: Deoarece diferența de temperatură din cadrul acumulatorului nu este controlată în intervalul de 5°C, o folie de silicon conductoare termic trebuie atașată atât la partea superioară, cât și la cea inferioară a pachetului de baterii. Foaia de silicon conductoare termic direcționează apoi temperatura către carcasa exterioară de aluminiu, controlând diferența de temperatură a întregului modul de baterie în termen de 5°C, îndeplinind cerințele de proiectare ale acumulatorului, prelungind astfel durata de viață a acumulatorului și făcând performanța mai stabilă în timpul conducerii.

Între baterii și între baterii și conducte, umplerea foliilor de silicon conductoare termic cu o bună izolație electrică și conductivitate termică poate juca următoarele roluri:

Schimbarea formei de contact dintre baterie și conducta de disipare a căldurii de la contact de linie la contact de suprafață;

Ajută la creșterea temperaturii între bateriile individuale;

Ajutând la creșterea capacității totale de căldură a acumulatorului, reducând astfel temperatura medie generală.