Застосування силіконової піни в акумуляторних батареях автомобілів New Energy

Силіконова піна (також відома як силіконова піна/спінений силікон) — це пористий полімерний еластомер низької щільності, що стискається, виготовлений із таких сировинних матеріалів, як необроблена силіконова гума, наповнювачі, прискорювачі вулканізації та піноутворювачі. Після рівномірного змішування його виробляють за допомогою спеціального процесу під високим тиском і високою температурою. Володіючи високою еластичністю силіконової гуми та звукоізоляційними та ударопоглинаючими властивостями спінених матеріалів, вона знаходить широке застосування в повсякденному житті, часто слугуючи вібраційними прокладками, ущільнювальними прокладками, звукопоглинальними матеріалами, матеріалами для ізоляційного шару та теплоізоляційними матеріалами в авіаційній промисловості. Відповідно до коміркової структури органічні силіконові піни класифікуються на закриті комірки, відкриті комірки та змішані типи.

Спінений органічний силіконовий пінопласт із закритими комірками демонструє чудову амортизацію, буферність, звукоізоляцію, теплоізоляцію, вогнестійкість і вибухозахищеність. В автомобільній галузі він в основному використовується для теплоізоляції пінопластових труб у автомобільних кондиціонерах, для амортизації транспортних засобів та спінених силіконових ущільнювальних шайб для акумуляторів транспортних засобів нових джерел енергії. В даний час багато матеріалів для внутрішнього оздоблення автомобілів, таких як підлоги, стелі, рульові колеса та автомобільні сидіння, є пінополіуретановими матеріалами. З одного боку, технологія пінополіуретанових матеріалів відносно зріла, і їх характеристики відповідають стандартам використання; з іншого боку, ціна пінополіуретанових матеріалів відносно низька. Однак пінополіуретанові матеріали мають низьку атмосферостійкість, легкозаймисті та виділяють велику кількість токсичних газів, шкідливих для організму людини, під час горіння. Таким чином, з популяризацією органічних силіконових спінених матеріалів і покращенням розуміння людей про них, очікується, що органічні силіконові спінені матеріали в майбутньому замінять традиційні поліуретанові спінені матеріали.

Теплоізоляційний силікон — це різновид силікону, виготовленого з таких сировинних матеріалів, як безлужна ультратонка скловата, вулканізована при кімнатній температурі силіконова гума, діоксид кремнію, оксид заліза та гідроксильна силіконова олія.

Силіконовий теплоізоляційний буферний каркас має функції буферизації та теплоізоляції та може бути застосований для поля теплового захисту літієвих батарей у автомобілях з новою енергією.

Характеристики силіконової піни:

Щільність силіконової піни.

Щільність матриці силіконової піни становить 1,17 г/см⊃3;. Однак завдяки обробці спінюванням щільність готових органічних силіконових спінених матеріалів у зрілих процесах може становити лише 0,16–0,20 г/см⊃3, що може використовуватися для таких компонентів, як автомобільні сидіння та підголівники; тоді як звичайні силіконові спінені матеріали (з щільністю 0,45 г/см⊃3;) широко використовуються для заповнення щілин в ущільнювальних і ударопоглинаючих деталях.

Вогнестійкість силіконової піни.

Згідно з даними наукових експериментальних досліджень, силіконова піна з додаванням вогнезахисних речовин має чудові вогнезахисні характеристики, а вогнезахисний клас може досягати UL94-V0. При застосуванні до електромобілів це може ефективно зменшити проблеми, спричинені згорянням.

Електроізоляційні характеристики силіконової піни.

Зі збільшенням кількості фізичних наповнювачів питомий об’ємний і поверхневий опір силіконової гуми мають тенденцію до зменшення, а діелектрична проникність і коефіцієнт діелектричних втрат зазвичай мають тенденцію до збільшення. Можна побачити, що додавання фізичних наповнювачів певною мірою пошкоджує електроізоляційні характеристики силіконової гуми.

Застосування силіконової піни в промисловості електромобілів:

Акумуляторна батарея є джерелом живлення чисто електричних транспортних засобів. Потенційна загроза безпеці елементів батареї серйозно загрожує безпеці всього автомобіля. Коли елемент батареї працює, він виділяє певну кількість тепла. За різних температур він може викликати певний ефект теплового розширення та стиснення, що призводить до розширення елемента батареї. Тривале ємнісне тертя між елементами батареї може спричинити пошкодження елементів батареї та призвести до виходу з ладу батареї, а в серйозних випадках навіть до втрати контролю. Крім того, вихідна напруга акумуляторної батареї сягає вище 200 В, і необхідно, щоб корпус батареї був герметичним і водонепроникним, щоб запобігти проникненню води та короткому замиканню. Ступінь водонепроникності корпусу батареї повинна досягати IP67.

Силіконова піна має високі характеристики відновлення при стисненні, запобігаючи деформації, спричиненій тепловим розширенням і звуженням елементів акумулятора під час процесу заряджання та розряджання. Він має чудову довговічність, низьку стисливість, амортизацію та вогнестійкість (клас UL 94 V0). У той же час силікон також має гарну водонепроникність і має наступні властивості, тому він широко використовується в буферній теплоізоляції та герметизації каркаса нових енергетичних елементів акумулятора.

За різних температур продуктивність силіконової піни стабільна, а продуктивність ущільнювальних кілець продукту стабільна.

Чудова водонепроникна герметизація, що запобігає проникненню води під час використання продукту на відкритому повітрі.

Низька довготривала втрата стиснення, яка має певну здатність протистояти деформації стиснення.

Чудова вогнестійкість, ефективно запобігає ризикам, спричиненим тепловим ефектом під час роботи акумулятора.

Товщина і твердість можуть бути розроблені відповідно до різних стандартів. Ущільнювальне кільце має добре прилягати до корпусу та мати низьку напругу, ефективно запобігаючи вигину та випинання ущільнювального кільця.

Принцип роботи використання теплопровідних силіконових листів у літієвих батареях транспортних засобів нового типу: оскільки різниця температур всередині акумуляторної батареї не контролюється в межах 5°C, теплопровідну силіконову пластину потрібно прикріпити як до верхньої, так і донижньої частини акумуляторної батареї. Теплопровідний силіконовий лист потім спрямовує температуру на зовнішню алюмінієву оболонку, контролюючи різницю температур усього модуля батареї в межах 5°C, відповідаючи вимогам конструкції акумуляторної батареї, таким чином подовжуючи термін служби батареї та роблячи продуктивність більш стабільною під час руху.

Між батареями та між батареями та трубами заповнення теплопровідних силіконових листів з хорошою електроізоляцією та теплопровідністю може виконувати наступні ролі:

Зміна форми контакту між батареєю та тепловідвідною трубою з лінійного контакту на поверхневий;

Допомагає підвищити температуру між окремими батареями;

Допомагає збільшити загальну теплоємність акумуляторної батареї, тим самим знижуючи загальну середню температуру.