Як кераміфікована силіконова гума захищає батареї електромобілів від перегріву?         

Звичайна полімерна ізоляція може втратити механічну цілісність під час сильного перегріву батареї, потенційно піддаючи сусідні елементи, шини або компоненти корпусу впливу тепла та полум’я.

Кераміфікований силікон вирішує цю проблему, перетворюючись під сильним нагріванням на захисний залишок, більш схожий на кераміку. Перед термічною подією він може забезпечити гнучкість і технологічність, як силікон; під інтенсивним нагріванням матеріал утворює захисну неорганічну структуру, яка допомагає підтримувати бар’єр.

Це робить керамічну силіконову гуму та кераміфіковану силіконову стрічку особливо цікавими для протипожежного захисту акумулятора електромобілів, де потрібна гнучкість під час складання та утримання бар’єру під час сильної спеки.

Що відбувається, коли кераміфікований силікон піддається впливу вогню?

Якщо ізоляційний шар просто згорає або втрачає цілісність, тепло та полум’я можуть отримати більш прямий шлях до сусідніх компонентів батареї.

Кераміфікований силікон створений для створення захисного шару, схожого на кераміку, під час дії досить сильного тепла. Компанія WACKER описала розробку протипожежного захисту акумулятора з використанням силіконових гумових сумішей, що застосовуються всередині корпусів акумуляторів, які керамізуються під впливом тепла.^[1]

Важливою відмінністю є те, що кераміфікація – це не те саме, що звичайна вогнестійкість. Вогнезахисний полімер призначений для обмеження процесу горіння; система кераміфікації додатково розроблена для формування більш узгодженого захисного залишку під час екстремального термічного впливу.

Де можна використовувати керамічну силіконову гуму в акумуляторі EV?

Використання кераміфікованого силікону лише як загального листа може втратити його здатність вирішувати різні механічні та термічні проблеми навколо упаковки.

Установіть відповідність між форматом матеріалу та місцем розташування. Потенційні області застосування включають контактні майданчики між комірками, межі модулів, захист кришки упаковки, ущільнення протипожежних відсіків та ізоляцію навколо вибраних електричних компонентів.

Saint-Gobain перераховує керамізовану силіконову гуму та губку для застосувань із захистом від тепла, включаючи прокладки TRP «від комірки до комірки», захист верхньої кришки та ущільнення протипожежного відсіку.^[2]

Керамізована силіконова стрічка також може бути корисною, коли потрібен відповідний формат ізоляції, але не слід припускати, що стрічка, лист, губка та формований силікон мають однакову вогнестійкість.

Чи може кераміфікований силікон зупинити термічне розповсюдження?

Називаючи будь-який вогнестійкий силікон повним 'рішенням для захисту від тепла', можна створити небезпечний розрив між тестуванням матеріалу та продуктивністю на рівні упаковки.

Розглядайте кераміфікований силікон як один з елементів стратегії поширення на системному рівні. Розташування бар’єру, товщина, напрямок вентиляційних отворів, відстань між осередками, конструкції охолодження та дизайн корпусу все ще мають значення.

Тепловий розгін може піддати матеріали впливу високої температури, тиску, полум'я та викинутих частинок. Таким чином, UL Solutions оцінює матеріали корпусу акумулятора за умов комбінованих теплових і механічних навантажень, а не покладається лише на звичайний рейтинг горючості.^[3]

Що мають перевірити інженери перед вибором силікону, який можна керамізувати?

Вибір матеріалу через те, що в його паспорті зазначено «керамічне формування», не доводить, що він витримає фактичний сценарій відмови акумулятора.

Перегляньте готовий матеріал на необхідну товщину та стан стиснення. Перевірте діелектричні властивості, поведінку при стисненні, адгезію, якщо можливо, термічний вплив, цілісність залишків кераміки та сумісність з оточуючими компонентами батареї.

Потрібна індивідуальна керамізована ізоляційна частина акумулятора?

Надішліть Fuqiang креслення батареї, товщину матеріалу, розташування комірки або модуля, вимоги до стиснення та геометрію вирізу. Наша команда інженерів може переглянути варіанти формату аркушів, прокладок або стрічок і підготувати зразки для перевірки.

FAQ

Що таке кераміфікована силіконова гума?

Це матеріал на основі силікону, створений для створення захисної структури, схожої на керамічну, під впливом сильного тепла або вогню.

Керамічний силікон – це те саме, що вогнезахисний силікон?

Ні. Вогнестійкість описує поведінку при горінні, тоді як керамізація описує здатність матеріалу утворювати захисний осад, схожий на кераміку, під сильним термічним впливом.

Де кераміфікований силікон використовується в акумуляторах електромобілів?

Застосування можуть включати осередкові бар’єри, ізоляцію модулів, захист кришки упаковки, ущільнення протипожежних відсіків та інші області, які потребують гнучкої ізоляції перед термічним подією та покращеного утримання бар’єру під час впливу тепла.

Для чого використовується кераміфікована силіконова стрічка?

Він може забезпечити відповідну вогнестійку електричну або теплоізоляцію навколо геометрій, де формат гнучкої стрічки більш практичний, ніж жорсткий лист.

Чи запобігає керамічний силіконовий каучук елементу батареї від перегріву?

Ні. Це не запобігає електрохімічній несправності початкової клітини. Його мета полягає в тому, щоб допомогти контролювати вплив тепла та вогню та зменшити ризик розповсюдження за умови інтеграції в належним чином розроблену систему батареї.

15-річна перспектива автомобільних джгутів та ізоляції акумуляторів

Після 15 років роботи з автомобільною електричною ізоляцією та системами джгутів проводів я вважаю кераміфікований силікон цінним, оскільки він може служити одній меті під час нормальної роботи та іншій – під час сильної спеки. Головне — перевірити фактичну готову деталь, а не покладатися на слова 'керамічне формування' в описі матеріалу.

Авторитетні посилання

[1] WACKER — силіконові матеріали та керамічний захист від вогнезахисту акумуляторів

[2] Saint-Gobain — Кераміфікований силіконовий захист від вогнезахисної батареї електромобілів

[3] Рішення UL — Перевірка матеріалу корпусу батареї відповідно до UL 2596