Применение силиконовой пены в автомобильных аккумуляторах на новой энергии

Силиконовый вспененный материал (также известный как силиконовая пена/вспененный силикон) представляет собой пористый, сжимаемый полимерный эластомер низкой плотности, изготовленный из сырья, такого как сырьевая камедь силиконового каучука, наполнители, ускорители вулканизации и пенообразователи. После равномерного смешивания он производится с помощью специального процесса под высоким давлением и высокой температурой. Обладая высокой эластичностью силиконовой резины, а также звукоизоляционными и амортизирующими свойствами вспененных материалов, он находит широкое применение в повседневной жизни, часто служа в качестве виброгасящих прокладок, уплотнительных прокладок, звукопоглощающих материалов, изоляционных слоев и теплоизоляционных материалов в авиационной промышленности. По строению ячеек органосиликоновые пенопласты подразделяются на закрытые, открытые и смешанные.

Вспененный органический силиконовый пеноматериал с закрытыми порами обладает превосходными амортизирующими, буферными, звукоизоляционными, теплоизоляционными, а также огнестойкими и взрывобезопасными характеристиками. В автомобильной отрасли он в основном используется для теплоизоляционных пенопластовых трубок в автомобильных кондиционерах, амортизаторов транспортных средств и уплотнительных шайб из вспененного силикона для автомобильных аккумуляторов, работающих на новых источниках энергии. В настоящее время многие материалы автомобильного интерьера, такие как полы, потолки, рулевые колеса и автомобильные сиденья, представляют собой пенополиуретан. С одной стороны, технология пенополиуретановых материалов относительно зрела, а их характеристики соответствуют стандартам использования; с другой стороны, цена пенополиуретановых материалов относительно невысока. Однако пенополиуретановые материалы обладают плохой атмосферостойкостью, пожароопасны и при горении выделяют большое количество токсичных газов, вредных для организма человека. Таким образом, с продвижением органических силиконовых вспененных материалов и улучшением их понимания людьми ожидается, что в будущем органические силиконовые вспененные материалы заменят традиционные пенополиуретановые материалы.

Теплоизоляционный силикон — это разновидность силикона, полученного из такого сырья, как бесщелочная ультратонкая стеклянная вата, вулканизированный при комнатной температуре силиконовый каучук, коллоидный кремнезем, оксид железа и гидроксисиликоновое масло.

Силиконовый теплоизоляционный буферный каркас имеет функции буферизации и теплоизоляции и может применяться для тепловой защиты литиевых батарей в транспортных средствах на новых источниках энергии.

Характеристики силиконовой пены:

Плотность силиконовой пены.

Плотность пеносиликоновой матрицы составляет 1,17 г/см⊃3; Однако благодаря вспениванию плотность получаемых в настоящее время органических силиконовых пеноматериалов в зрелых процессах может составлять всего 0,16-0,20 г/см⊃3;, что можно использовать для таких компонентов, как автомобильные сиденья и подголовники; в то время как обычные вспененные кремнийорганические материалы (плотностью 0,45 г/см⊃3;) широко используются для заполнения зазоров в уплотнительных и амортизирующих деталях.

Огнестойкие характеристики силиконовой пены.

Согласно данным научных экспериментальных исследований, силиконовая пена с добавлением антипиренов обладает превосходными огнестойкими характеристиками, а степень огнестойкости может достигать UL94-V0. Применительно к электромобилям он может эффективно уменьшить проблемы, вызванные сгоранием.

Электроизоляционные характеристики силиконовой пены.

С увеличением количества физических наполнителей объемное сопротивление и поверхностное сопротивление силиконовой резины имеют тенденцию к снижению, а диэлектрическая проницаемость и коэффициент диэлектрических потерь обычно имеют тенденцию к увеличению. Видно, что добавление физических наполнителей в определенной степени ухудшает электроизоляционные характеристики силиконовой резины.

Применение силиконовой пены в электромобилях:

Аккумуляторная батарея является источником энергии для электромобилей. Потенциальная угроза безопасности аккумуляторных элементов серьезно угрожает безопасности всего автомобиля. Когда аккумуляторная ячейка работает, она выделяет определенное количество тепла. При различных температурах он может вызывать определенный эффект теплового расширения и сжатия, что приводит к расширению элемента батареи. Длительное трение емкостной сетки между элементами батареи может привести к повреждению элементов батареи и выходу батареи из строя, а в тяжелых случаях даже к выходу из-под контроля. Кроме того, выходное напряжение аккумуляторной батареи превышает 200 В, и требуется, чтобы корпус батареи был герметичным и водонепроницаемым, чтобы предотвратить попадание воды и короткие замыкания. Уровень водонепроницаемости корпуса аккумулятора должен достигать IP67.

Силиконовая пена обладает высокими характеристиками восстановления при сжатии, предотвращая деформацию, вызванную тепловым расширением и сжатием элементов батареи в процессе зарядки и разрядки. Он обладает превосходной прочностью, низкой сжимаемостью, амортизацией и огнестойкостью (класс UL 94 V0). В то же время силикон также обладает хорошими водонепроницаемыми характеристиками и следующими свойствами, поэтому он широко используется в буферной теплоизоляции и герметизации каркаса аккумуляторных элементов новой энергии.

При различных температурах характеристики силиконовой пены стабильны, а характеристики уплотнительных колец изделия стабильны.

Отличная водонепроницаемая герметизация, исключающая попадание воды при использовании изделия на открытом воздухе.

Низкие долговременные потери при сжатии, обладающие определенной способностью противостоять деформации сжатия.

Отличные огнестойкие характеристики эффективно предотвращают риски, вызванные тепловым эффектом во время работы от аккумулятора.

Толщина и твердость могут быть разработаны в соответствии с различными стандартами. Уплотнительное кольцо должно хорошо прилегать к корпусу и иметь низкую нагрузку, эффективно предотвращая изгиб и вздутие уплотнительного кольца.

Принцип работы использования теплопроводящих силиконовых листов в литиевых аккумуляторах транспортных средств на новых источниках энергии: поскольку разница температур внутри аккумуляторной батареи не контролируется в пределах 5°C, теплопроводящий силиконовый лист необходимо прикрепить как к верхней, так и к нижней части аккумуляторной батареи. Затем теплопроводящий силиконовый лист направляет температуру на внешний алюминиевый корпус, контролируя разницу температур всего аккумуляторного модуля в пределах 5°C, отвечая конструктивным требованиям аккумуляторной батареи, тем самым продлевая срок службы аккумуляторной батареи и делая производительность более стабильной во время вождения.

Между батареями, а также между батареями и трубами заливка теплопроводящих силиконовых листов с хорошей электроизоляцией и теплопроводностью может играть следующие роли:

Изменение формы контакта между аккумулятором и трубкой теплоотвода с линейного контакта на поверхностный;

Помогает повысить температуру между отдельными батареями;

Помогает увеличить общую теплоемкость аккумуляторной батареи, тем самым снижая общую среднюю температуру.