โฟมเมลามีนเหมาะสำหรับฉนวนแบตเตอรี่ EV หรือไม่? 
熔喷聚酰胺泡沫适合用于电动汽车电池包绝缘吗？

การใช้โฟมที่ไม่ถูกต้องภายในชุดแบตเตอรี่ EV สามารถเพิ่มการถ่ายเทความร้อน ดูดซับความชื้น สร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง และทำให้เกิดไฟฟ้าขัดข้อง ลูกค้าร้องเรียน หรือการเรียกคืนรถในที่สุด

วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการใช้โฟมเมลามีนเกรดยานยนต์เฉพาะในพื้นที่ป้องกันความร้อน เสียง และพื้นที่ป้องกันทุติยภูมิที่ผ่านการตรวจสอบแล้วเท่านั้น โครงสร้างเทอร์โมเซ็ตเซลล์เปิดมีน้ำหนักเบา การดูดซับเสียง ฉนวนกันความร้อน และความต้านทานเปลวไฟโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม จะต้องไม่ถือเป็นแผงกั้นระบายความร้อนแบบแยกส่วน

ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของรถยนต์ไฟฟ้า แหล่งที่มาของภาพ: ศูนย์ข้อมูลเชื้อเพลิงทดแทนกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา .

เหตุใดโฟมแบบธรรมดาจึงสามารถทำให้ชุดแบตเตอรี่ EV ทำงานล้มเหลวได้

โฟมต้นทุนต่ำที่ละลาย หดตัว ดูดซับของเหลว หรือสูญเสียการบีบอัด อาจทำให้บัสบาร์และสายไฟแรงสูง ทำให้เกิดการเสียดสี สัญญาณเตือนฉนวน ไฟฟ้าลัดวงจร หรือความล้มเหลวในระดับแพ็ค

แนวทางแก้ไขที่ถูกต้องคือการเลือกโฟมตามการใช้งานจริง สภาพแวดล้อม และมาตรฐานการตรวจสอบ วิศวกรต้องประเมินความต้านทานต่ออุณหภูมิ การติดไฟ แรงอัด พฤติกรรมความชื้น ความเข้ากันได้ทางเคมี การสั่นสะเทือน ความสะอาด และความทนทานของกาว โฟมที่ได้รับการรับรองสำหรับใช้ภายในรถยนต์ไม่เหมาะกับกล่องแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ

อะไรทำให้เมลามีนโฟมมีประโยชน์ในระบบแบตเตอรี่ EV

ฉนวนหนาจะเพิ่มมวลแบตเตอรี่ ในขณะที่โฟมกันเสียงที่ติดไฟได้สามารถเพิ่มภาระไฟโดยไม่จำเป็นใกล้กับส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง

โฟมเมลามีนมีน้ำหนักเบาผสมผสานระหว่างการดูดซับเสียง ฉนวนกันความร้อน และความต้านทานเปลวไฟ BASF อธิบายว่า Basotect เป็นโฟมเทอร์โมเซตเมลามีนเรซินเซลล์เปิดที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งมีน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติทางกายภาพที่เสถียรตลอดช่วงอุณหภูมิที่กว้าง^[1] วัสดุจะเกิดเป็นถ่านภายใต้เปลวไฟแทนที่จะละลายและทำให้เกิดหยดที่ลุกไหม้

เมลามีนโฟมควรใช้ที่ไหนในชุดแบตเตอรี่ EV

การติดตั้งโฟมกับช่องระบายอากาศของเซลล์ บัสบาร์แหลมคม สายเคเบิลที่ไม่รองรับ หรือช่องระบายน้ำอาจขัดขวางการปล่อยก๊าซและสร้างปัญหาการเสียดสี การปนเปื้อน หรือปัญหาไฟฟ้ารั่ว

วิธีแก้ปัญหาที่ปลอดภัยกว่าคือการวางตำแหน่งโฟมเมลามีนที่แปลงแล้วไว้ในฉนวนทุติยภูมิที่มีการควบคุมและบริเวณ NVH การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ตัวดูดซับฝาครอบแบตเตอรี่ ช่องที่มีการป้องกัน ท่อระบายความร้อน ฝาครอบบริการ และช่องว่างระหว่างบรรจุภัณฑ์และพื้นยานพาหนะ เส้นทางระบายอากาศ การระบายน้ำ ระยะห่างตามผิวฉนวน รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิล และการเข้าถึงตัวเชื่อมต่อจะต้องไม่มีสิ่งกีดขวาง

เมลามีนโฟมสามารถหยุดความร้อนแบตเตอรี่ EV ได้หรือไม่?

การใช้โฟมเมลามีนมาตรฐานเป็นเกราะป้องกันความร้อนที่สมบูรณ์สามารถปล่อยให้ความร้อนสูง เปลวไฟ อนุภาค และก๊าซระบายเข้าถึงเซลล์ที่อยู่ติดกันหรือห้องโดยสารได้

วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องคือระบบป้องกันหลายชั้นที่รวมเอาสิ่งกีดขวางที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว การระบายอากาศแบบควบคุม โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ เซ็นเซอร์ และกลยุทธ์การจัดการแบตเตอรี่ โฟมเมลามีนอาจลดการถ่ายเทความร้อนตามปกติและเสียงรบกวนได้ แต่การป้องกันความร้อนที่ไหลหนีโดยปกติจะต้องใช้ระบบกั้นไมกา เซรามิก แอโรเจล อินทูมัสเซนท์ หรือคอมโพสิตที่ผ่านการทดสอบแล้ว UL Solutions ประเมินการแพร่กระจายจากเซลล์ไปยังโมดูลและระดับแพ็ค เนื่องจากประสิทธิภาพของวัสดุไม่สามารถยืนยันได้จากเอกสารข้อมูลวัตถุดิบเพียงอย่างเดียว^[3]

การทดสอบใดที่ควรผ่านการทดสอบเมลามีนโฟมแบตเตอรี่ EV

การใช้เอกสารข้อมูลของซัพพลายเออร์เพียงอย่างเดียวสามารถช่วยให้วัสดุผ่านการตรวจสอบขาเข้าได้ แต่จะล้มเหลวในระหว่างการทดสอบการสั่นสะเทือนของยานพาหนะ การสัมผัสกับเพลิงไหม้ การแช่ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน หรือการทดสอบบรรจุภัณฑ์ในทางที่ผิด

วิธีแก้ไขคือการตรวจสอบส่วนประกอบที่แปลงเสร็จแล้วภายในชุดแบตเตอรี่เป้าหมาย โปรแกรมที่เกี่ยวข้องอาจรวมถึง UL 2580, IEC 62660-3, SAE J2464, SAE J2929, GB 38031, UN 38.3 และ UNECE R100 ขึ้นอยู่กับรถยนต์และตลาด^[3][4]

คำถามที่พบบ่อย

เมลามีนโฟมกันน้ำได้หรือไม่?

โฟมเมลามีนเซลล์เปิดที่ไม่ผ่านการบำบัดสามารถดูดซับน้ำและเปลี่ยนขนาดในสภาพแวดล้อมของแบตเตอรี่ที่มีความชื้น

ระบุการบำบัดที่ไม่ชอบน้ำหรือพื้นผิวป้องกันที่เหมาะสมที่อาจเกิดการควบแน่นหรือการสัมผัสของเหลวได้ ควรทดสอบชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วหลังจากการแช่ การบ่มความชื้น และการอบแห้ง

เมลามีนโฟมสัมผัสเซลล์แบตเตอรี่ได้หรือไม่?

การติดตั้งโดยตรงกับเซลล์อาจรบกวนการควบคุมการบวม การระบายความร้อน การระบายอากาศ หรือการควบคุมการแพร่กระจายความร้อน

ใช้การสัมผัสเซลล์โดยตรงหลังจากได้รับอนุมัติจากผู้ออกแบบแบตเตอรี่และการตรวจสอบเซลล์ โมดูล และแพ็คเรียบร้อยแล้วเท่านั้น โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีช่องว่างที่มีการควบคุมและแผงกั้นความร้อนโดยเฉพาะรอบๆ พื้นที่เซลล์ที่มีความเสี่ยงสูง

เมลามีนโฟมทนอุณหภูมิได้เท่าไร?

การเลือกวัสดุจากการอ้างอุณหภูมิทั่วไปอาจทำให้การหดตัวหรือการสูญเสียประสิทธิภาพในการเคลือบขั้นสุดท้าย

ยืนยันขีดจำกัดอุณหภูมิต่อเนื่องและระยะสั้นของโฟม กาว และส่วนผสมปิดผิวที่แน่นอน BASF รายงานว่าเกรด Basotect ในยานยนต์บางเกรดสามารถรักษาคุณสมบัติ NVH ไว้ได้ที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 240°C แต่ไม่ได้แสดงถึงความต้านทานต่อความร้อนที่หนีไม่พ้น^[2]

โฟมเมลามีนดีกว่าโฟมโพลียูรีเทนหรือไม่?

การเลือกตามชื่อวัสดุเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เกิดต้นทุนที่ไม่จำเป็นหรือประสิทธิภาพการดับเพลิง เสียง และความชื้นไม่เพียงพอ

เปรียบเทียบเกรดที่แน่นอนกับข้อกำหนดการใช้งาน โฟมเมลามีนมักนิยมใช้เนื่องจากมีน้ำหนักเบา การดูดซับเสียง และลักษณะเปลวไฟ ในขณะที่โพลียูรีเทนอาจมีการปิดผนึก ความยืดหยุ่น และข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่แตกต่างกัน

การอ้างอิงที่เชื่อถือได้

[1] BASF — คุณสมบัติและการแปรรูปโฟมเรซินเมลามีน Basotect

[2] BASF — การใช้งานโฟมเมลามีน Basotect สำหรับยานยนต์

[3] โซลูชัน UL — การทดสอบการใช้แบตเตอรี่ EV ในทางที่ผิด อัคคีภัย ความร้อน และประสิทธิภาพ

[4] UNECE — ระเบียบสหประชาชาติหมายเลข 100 ฉบับแก้ไข 3

[5] กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา — แบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะไฟฟ้า