Aplikácia silikónovej peny v nových energetických batériách pre vozidlá

Silikónový penový materiál (tiež známy ako silikónová pena/penový silikón) je porézny, stlačiteľný polymérny elastomér s nízkou hustotou vyrobený zo surovín, ako je surová guma zo silikónovej gumy, plnivá, urýchľovače vulkanizácie a penotvorné činidlá. Po rovnomernom premiešaní sa vyrába špeciálnym procesom pod vysokým tlakom a vysokou teplotou. Vďaka vysokej elasticite silikónového kaučuku a vlastnostiam zvukovej izolácie a tlmenia nárazov penových materiálov nachádza široké uplatnenie v každodennom živote, pričom často slúži ako podložky na tlmenie vibrácií, tesniace tesnenia, materiály pohlcujúce zvuk, materiály izolačných vrstiev a tepelne izolačné materiály v leteckom priemysle. Podľa bunkovej štruktúry sa organické silikónové peny delia na typy s uzavretými bunkami, s otvorenými bunkami a zmiešané typy.

Penový organický silikónový penový materiál s uzavretými bunkami vykazuje vynikajúcu absorpciu nárazov, tlmenie, zvukovú izoláciu, tepelnú izoláciu a vlastnosti spomaľujúce horenie a odolnosť proti výbuchu. V automobilovom priemysle sa používa hlavne na tepelnoizolačné penové rúrky v klimatizáciách vozidiel, tlmenie nárazov vozidiel a penové silikónové tesniace podložky pre nové batérie energetických vozidiel. V súčasnosti je mnoho materiálov pre interiéry automobilov, ako sú podlahy, stropy, volanty a sedadlá automobilov, materiálmi z polyuretánovej peny. Na jednej strane je technológia polyuretánových penových materiálov relatívne vyspelá a ich výkon spĺňa normy používania; na druhej strane cena polyuretánových penových materiálov je relatívne nízka. Polyuretánové penové materiály však zle odolávajú poveternostným vplyvom, sú horľavé a pri spaľovaní uvoľňujú veľké množstvo toxických plynov škodlivých pre ľudské telo. Preto sa s podporou organických silikónových penových materiálov a zlepšením ich chápania zo strany ľudí očakáva, že organické silikónové penové materiály v budúcnosti nahradia tradičné polyuretánové penové materiály.

Tepelne izolačný silikón je druh silikónu pripravený zo surovín, ako je ultrajemná sklenená vlna bez alkálií, vulkanizovaný silikónový kaučuk pri izbovej teplote, oxid kremičitý, oxid železitý a hydroxylový silikónový olej.

Produkt silikónového tepelne izolačného nárazníkového rámu má funkciu vyrovnávacej pamäte a tepelnej izolácie a možno ho použiť na pole tepelnej ochrany lítiových batérií v nových energetických vozidlách.

Vlastnosti silikónovej peny:

Hustota silikónovej peny.

Hustota matrice silikónovej peny je 1,17 g/cm³. Avšak pomocou penového spracovania môže byť hustota v súčasnosti pripravovaných organických silikónových penových materiálov v zrelých procesoch až 0,16 - 0,20 g/cm³, ktoré môžu byť použité pre komponenty, ako sú autosedačky a opierky hlavy; zatiaľ čo konvenčné penové materiály zo silikónovej gumy (s hustotou 0,45 g/cm³) sa široko používajú na vyplnenie medzier v tesniacich a nárazových častiach.

Nehorľavý výkon silikónovej peny.

Podľa údajov z vedeckého experimentálneho výskumu má silikónová pena s pridanými retardérmi horenia vynikajúcu schopnosť spomaľovať horenie a stupeň spomaľovania horenia môže dosiahnuť UL94-V0. Keď sa aplikuje na elektrické vozidlá, môže účinne znížiť problémy spôsobené spaľovaním.

Elektrická izolácia silikónovej peny.

So zvyšujúcim sa množstvom fyzikálnych plnív má objemový odpor a povrchový odpor silikónového kaučuku tendenciu klesať a dielektrická konštanta a dielektrický stratový faktor majú vo všeobecnosti tendenciu zvyšovať sa. Je zrejmé, že pridávanie fyzikálnych plnív do určitej miery poškodzuje elektrické izolačné vlastnosti silikónového kaučuku.

Aplikácia silikónovej peny v priemysle elektrických vozidiel:

Batériový článok je zdrojom energie čisto elektrických vozidiel. Potenciálne bezpečnostné riziká batériových článkov vážne ohrozujú bezpečnosť celého vozidla. Keď je článok batérie v prevádzke, generuje určité množstvo tepla. Pri rôznych teplotách môže spôsobiť určitú tepelnú rozťažnosť a kontrakciu, čo vedie k roztiahnutiu článku batérie. Dlhodobé kapacitné mriežkové trenie medzi batériovými článkami pravdepodobne spôsobí poškodenie batériových článkov a povedie k zlyhaniu batérie av závažných prípadoch dokonca k nekontrolovateľnosti. Okrem toho výstupné napätie batérie dosahuje viac ako 200 V a je potrebné, aby puzdro batérie bolo utesnené a vodotesné, aby sa zabránilo vniknutiu vody a skratom. Na dosiahnutie IP67 je potrebná vodotesnosť puzdra batérie.

Silikónová pena má vysoké kompresné a regeneračné vlastnosti, ktoré bránia deformácii spôsobenej tepelnou expanziou a kontrakciou článkov batérie počas procesu nabíjania a vybíjania. Má vynikajúcu odolnosť, nízku stlačiteľnosť, tlmenie nárazov a spomaľovanie horenia (trieda UL 94 V0). Silikón má zároveň dobrý vodotesný výkon a nasledujúce vlastnosti, takže sa široko používa pri tepelnej izolácii vyrovnávacej pamäte a utesňovaní rámu nových článkov energetických batérií.

Pri rôznych teplotách je výkon silikónovej peny stabilný a výkon tesniacich krúžkov produktu je stabilný.

Vynikajúce vodotesné tesnenie, ktoré zaisťuje, že nedochádza k vniknutiu vody, keď sa výrobok používa vonku.

Nízka dlhodobá kompresná strata, ktorá má určitú schopnosť odolávať kompresnej deformácii.

Vynikajúci výkon spomaľujúci horenie, ktorý účinne predchádza rizikám spôsobeným tepelným efektom počas prevádzky batérie.

Hrúbka a tvrdosť môžu byť navrhnuté podľa rôznych noriem. Tesniaci krúžok musí dobre lícovať s puzdrom a musí mať nízke napätie, čím účinne zabraňuje ohýbaniu a vydutiu tesniaceho krúžku.

Pracovný princíp použitia tepelne vodivých silikónových fólií v nových lítiových batériách pre energetické vozidlá: Keďže teplotný rozdiel v rámci batériovej jednotky nie je kontrolovaný v rozmedzí 5 °C, tepelne vodivá silikónová fólia musí byť pripevnená k hornej aj spodnej časti batérie. Tepelne vodivá silikónová fólia potom smeruje teplotu do vonkajšieho hliníkového plášťa, čím reguluje teplotný rozdiel celého batériového modulu v rozmedzí 5°C, čím spĺňa konštrukčné požiadavky batériového bloku, čím predlžuje životnosť batériového bloku a zvyšuje stabilitu výkonu počas jazdy.

Medzi batériami a medzi batériami a potrubím môže plnenie tepelne vodivých silikónových fólií s dobrou elektrickou izoláciou a tepelnou vodivosťou zohrávať tieto úlohy:

Zmena formy kontaktu medzi batériou a potrubím na odvádzanie tepla z kontaktu vedenia na kontakt s povrchom;

Pomáha zvyšovať teplotu medzi jednotlivými batériami;

Pomáha zvyšovať celkovú tepelnú kapacitu batérie, čím sa znižuje celková priemerná teplota.