Ako chráni certifikovateľná silikónová guma batérie EV pred tepelným únikom?         

Bežná polymérová izolácia môže stratiť mechanickú integritu počas silného tepelného úniku batérie, čo môže potenciálne vystaviť susedné články, prípojnice alebo komponenty krytu teplu a plameňu.

Ceramifikovateľný silikón rieši tento problém tým, že sa pod silným teplom premení na keramiku podobný ochranný zvyšok. Pred tepelnou udalosťou môže poskytnúť flexibilitu a spracovateľnosť spojenú so silikónom; pod intenzívnym teplom je materiál vytvorený tak, aby vytvoril ochrannú anorganickú štruktúru, ktorá pomáha udržiavať bariéru.

Vďaka tomu je keramická silikónová guma a ceramifikovateľná silikónová páska obzvlášť zaujímavé pre požiarnu ochranu batérií elektromobilov, kde sa vyžaduje flexibilita pri montáži a zadržiavanie bariéry počas extrémneho tepla.

Čo sa stane, keď je cerifikovateľný silikón vystavený ohňu?

Ak izolačná vrstva jednoducho zhorí alebo stratí integritu, teplo a plameň môžu získať priamu cestu k susedným komponentom batérie.

Ceramifikovateľný silikón je vytvorený tak, aby pri vystavení dostatočne silnému teplu vytvoril ochrannú vrstvu podobnú keramike. Spoločnosť WACKER opísala vývoj protipožiarnej ochrany batérií pomocou zmesí silikónovej gumy aplikovaných vo vnútri krytov batérií, ktoré pri vystavení teplu ceramifikujú.^[1]

Dôležitým rozdielom je, že ceramifikácia nie je to isté ako obyčajná retardácia horenia. Polymér spomaľujúci horenie je určený na obmedzenie správania pri spaľovaní; ceramifikovateľný systém je dodatočne navrhnutý tak, aby vytvoril koherentnejší ochranný zvyšok počas extrémneho tepelného vystavenia.

Kde je možné použiť keramickú silikónovú gumu v batérii EV?

Použitie ceramifikovateľného silikónu len ako generického listu môže premrhať jeho schopnosť riešiť rôzne mechanické a tepelné problémy okolo balenia.

Priraďte formát materiálu k miestu. Potenciálne aplikácie zahŕňajú podložky medzi bunkami, ohraničenie modulov, ochranu krytu balenia, tesnenie protipožiarnych oddelení a izoláciu okolo vybraných elektrických komponentov.

Saint-Gobain uvádza zoznam ceramifikovateľných silikónových kaučukov a špongií pre tepelne odolné aplikácie, vrátane TRP podložiek medzi bunkami, ochrany horného krytu a tesnenia protipožiarneho oddelenia.^[2]

Ceratifikovateľná silikónová páska môže byť užitočná aj tam, kde sa vyžaduje prispôsobivý formát izolácie, ale nemožno predpokladať, že páska, fólia, špongia a lisovaný silikón majú rovnaké správanie pri požiari.

Môže certifikovateľný silikón zastaviť šírenie tepla?

Označenie akéhokoľvek ohňovzdorného silikónu za kompletné 'tepelné únikové riešenie' môže vytvoriť nebezpečnú medzeru medzi testovaním materiálu a výkonom na úrovni balenia.

S ceramifikovateľným silikónom zaobchádzajte ako s jedným prvkom v stratégii šírenia na úrovni systému. Stále záleží na umiestnení bariéry, jej hrúbke, smere vetrania, rozmiestnení buniek, chladiacich štruktúrach a dizajne krytu.

Tepelný únik môže vystaviť materiály vysokej teplote, tlaku, plameňu a vymršteným časticiam. UL Solutions preto hodnotí materiály krytu batérie pri kombinovanom tepelnom a mechanickom namáhaní, namiesto toho, aby sa spoliehali len na konvenčné hodnotenie horľavosti.^[3]

Čo by mali technici skontrolovať pred výberom cerifikovateľného silikónu?

Výber materiálu, pretože jeho údajový list hovorí o „tvarovaní keramiky“, nedokazuje, že prežije scenár skutočného zlyhania vašej batérie.

Skontrolujte hotový materiál v požadovanej hrúbke a stave stlačenia. Skontrolujte dielektrické vlastnosti, kompresné správanie, adhéziu, ak je to vhodné, tepelnú expozíciu, integritu keramických zvyškov a kompatibilitu s okolitými komponentmi batérie.

Potrebujete vlastný certifikovaný diel na izoláciu batérie?

Pošlite Fuqiang svoj výkres batérie, hrúbku materiálu, umiestnenie článku alebo modulu, požiadavku na kompresiu a vyseknutú geometriu. Náš technický tím môže skontrolovať možnosti formátu listu, podložky alebo pásky a pripraviť vzorky na validáciu.

FAQ

Čo je to keramický silikónový kaučuk?

Ide o materiál na báze silikónu vyvinutý tak, aby pri vystavení silnému teplu alebo ohňu vytvoril ochrannú štruktúru podobnú keramike.

Je ceramifikačný silikón rovnaký ako silikón spomaľujúci horenie?

Nie. Nehorľavosť popisuje správanie sa pri horení, zatiaľ čo ceramifikácia opisuje schopnosť materiálu vytvárať ochranný keramický zvyšok pri silnom tepelnom vystavení.

Kde sa používa keramický silikón v batériách EV?

Aplikácie môžu zahŕňať bunkové bariéry, izoláciu modulov, ochranu obalov, tesnenia protipožiarnych oddelení a iné oblasti vyžadujúce flexibilnú izoláciu pred tepelnou udalosťou a zlepšenú bariérovú ochranu počas vystavenia teplu.

Na čo sa používa keramická silikónová páska?

Môže poskytnúť prispôsobivú ohňovzdornú elektrickú alebo tepelnú izoláciu okolo geometrií, kde je flexibilný formát pásky praktickejší ako pevný list.

Zabraňuje keramická silikónová guma batériovému článku v úniku tepla?

Nie. Nezabráni elektrochemickému zlyhaniu iniciačného článku. Jeho účelom je pomôcť zvládnuť vystavenie teplu a ohňu a znížiť riziko šírenia, keď je integrovaná do správne navrhnutého batériového systému.

15-ročná perspektíva káblového zväzku pre automobilový priemysel a izolácie batérie

Po 15 rokoch práce s automobilovou elektrickou izoláciou a systémami káblových zväzkov považujem ceramifikovateľný silikón za cenný, pretože môže slúžiť jednému účelu počas bežnej prevádzky a druhému počas extrémnych horúčav. Kľúčom je overenie skutočného dokončeného dielu a nie spoliehanie sa na slová 'tvarovanie keramiky' v popise materiálu.

Autoritatívne referencie

[1] WACKER — Silikónové materiály a protipožiarna ochrana ceramifikačných batérií

[2] Saint-Gobain — Ceramifikovateľná silikónová EV batéria protipožiarna ochrana

[3] Riešenia UL — Tienenie materiálu krytu batérie podľa UL 2596