Das thermische Durchgehen ist eine der größten Sicherheitsherausforderungen bei Lithium-Ionen-Batteriesystemen.

Wenn eine Batteriezelle thermisch außer Kontrolle gerät, können extreme Hitze, Flammen und Hochtemperaturgase schnell auf benachbarte Zellen und Module übertragen werden. Effektive Wärmeschutzmaterialien helfen, diesen Ausbreitungsweg zu unterbrechen oder zu verzögern, indem sie für Wärmedämmung, Flammwidrigkeit und physikalische Trennung sorgen.

XYFOAMS entwickelt keramische Verbundwerkstoffe und keramikbildende Silikonschaummaterialien für den Wärmeschutz auf Batteriezellen-, Modul- und Packebene.

Unsere Materialien zum Schutz vor thermischem Durchgehen vereinen Wärmeisolierung, Flammwidrigkeit, elektrische Isolierung, Polsterung und strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen, um unterschiedliche Anforderungen an den Batterieschutz zu erfüllen.

Typische Anwendungen sind:

• Wärmebarrieren von Zelle zu Zelle

• Zellpolsterung und Wärmedämmung

• Wärmeschutz von Modul zu Modul

• Schutz des Akkugehäuses

• Brandschutz der Batterieabdeckung

• Isolierung und Dämpfung der Kühlplatte

• Elektrische Hochspannungsisolierung

• Energiespeicherbatteriesysteme

Produktmerkmale

Schutz vor thermischer Ausbreitung

SSG-C und SSG-E dienen als thermische Barrieren in Batteriesystemen.

Wenn es bei einer Zelle zu einem thermischen Durchgehen kommt, trägt das Material dazu bei, die Wärmeübertragung und Flammenausbreitung auf benachbarte Zellen und Komponenten zu reduzieren, wodurch das Batteriesystem zusätzlich geschützt wird.

Keramikschutz bei hohen Temperaturen

SSG-E ist ein keramisch bildender Silikonschaum.

Unter normalen Betriebsbedingungen bleibt das Material weich, elastisch und komprimierbar. Unter extremer thermischer Belastung keramisiert der Silikonschaum zunehmend und bildet eine starre, selbsttragende Keramikstruktur.

Durch diese Umwandlung behält das Material seine Barrierefunktion auch nach starker Hitzeeinwirkung.

Bei SSG-E49 erfolgt die Keramikumwandlung bei etwa 450–500 °C , wobei die resultierende poröse Keramikstruktur eine gute strukturelle Integrität beibehält.

Wärmedämmung

Die feine Zellstruktur von SSG-E sorgt für eine geringe Wärmeleitfähigkeit und Wärmedämmung.

Dadurch eignet es sich für die Positionierung zwischen Batteriezellen, um Batteriemodule herum und innerhalb von Batteriepackstrukturen, wo die Reduzierung der Wärmeübertragung von entscheidender Bedeutung ist.

Dämpfung und Kompressionselastizität

Im Gegensatz zu starren Keramikplatten oder herkömmlichen Wärmedämmmaterialien bietet SSG-E eine elastische Dämpfung vor der Wärmeeinwirkung.

Es kann Maßtoleranzen, Zellausdehnungen und mechanische Bewegungen unter Beibehaltung des Kontaktdrucks ausgleichen.

Je nach Anwendungsanforderungen ist auch eine maßgeschneiderte CFD-Leistung verfügbar.

Flammenbeständigkeit

SSG-E bietet eine hohe Flammwidrigkeit und geringe Rauchentwicklung vor der Keramisierung.

Die aufgeführten SSG-E-Typen erreichen UL94 V-0 . die Flammschutzleistung

Elektrische Isolierung

SSG-E kombiniert thermischen Schutz mit elektrischer Isolierung und eignet sich daher für Batteriesysteme, bei denen thermische Barrieren auch für elektrische Isolierung sorgen müssen.

Die aufgeführten Qualitäten bieten eine Spannungsfestigkeit von ≥3,0 kV/mm.

Breiter Temperaturbereich

SSG-E ist für Umgebungen mit anspruchsvollen Temperaturen konzipiert.

Die aktuellen Produktinformationen geben einen empfohlenen Betriebstemperaturbereich von ca. -55 °C bis +200 °C an , wobei sich die thermische Schutzfunktion des Materials bei einem thermischen Ereignis auf deutlich höhere Temperaturen erstreckt.

Anwendungsbereiche

EV-Batteriesysteme

SSG-E ist für Lithium-Ionen-Batteriesysteme konzipiert, die sowohl eine mechanische Dämpfung als auch einen Schutz vor thermischem Durchgehen erfordern.

Typische Anwendungen sind:

• Beutelzellenpolsterung

• Wärmebarrieren von Zelle zu Zelle

• Prismatischer Zellschutz

• Wärmedämmung des Moduls

• Wärmebarrieren von Modul zu Modul

• Schutz des Akkugehäuses

• Brandschutz der Batterieabdeckung

Das Material kann zwischen Zellen oder um Module herum positioniert werden, um bei normalem Betrieb für Dämpfung und bei anormalen thermischen Ereignissen für Wärmeschutz zu sorgen.

Energiespeichersysteme

Große Energiespeicherbatteriesysteme enthalten mehrere Zellen und Module in kompakten Gehäusen.

SSG-E kann als interne Wärmebarriere verwendet werden, um die Wärmeausbreitung zwischen benachbarten Batteriekomponenten zu reduzieren.

Typische Anwendungen sind:

• ESS-Batteriemodule

• Zellseparatoren

• Wärmebarrieren des Moduls

• Isolierung des Batterieschranks

• Schutz des Batteriegehäuses

• Feuerbeständige Polsterpolster

Automobil & Transport

SSG-E kann in Batteriesystemen für Elektrofahrzeuge und Transportfahrzeuge eingesetzt werden, bei denen leichter Wärmeschutz, Dämpfung und elektrische Isolierung erforderlich sind.

Typische Anwendungen sind:

• Batteriepakete für Elektrofahrzeuge

• Hybridbatteriesysteme

• Hochvolt-Batteriegehäuse

• Batteriesysteme für den Schienenverkehr

• Schutz des Batteriemoduls

Elektrische Hochspannungssysteme

Aufgrund der elektrischen Isolierung und Flammwidrigkeit eignet sich keramischer Silikonschaum für Hochspannungskomponenten und elektrische Gehäuse, die zusätzlichen Wärmeschutz erfordern.

Typische Anwendungen

Beutelzellenpolsterung und Wärmeschutz

SSG-E kann zwischen Pouch-Zellen positioniert werden, um sowohl mechanische Polsterung als auch Wärmeisolierung zu bieten.

Im Normalbetrieb gleicht der Schaumstoff Zellausdehnungen und Dimensionsschwankungen aus.

Während eines thermischen Ereignisses stellt das Material eine thermische Barriere dar und keramisiert bei hohen Temperaturen zunehmend.

Empfohlene Qualitäten: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49

Je nach erforderlicher Druckkraft und Zellstruktur kann die passende Sorte ausgewählt werden.

Wärmebarriere von Zelle zu Zelle

SSG-E kann direkt zwischen benachbarten Batteriezellen installiert werden.

Seine Kombination aus geringer Wärmeleitfähigkeit, Flammwidrigkeit und Keramikbildungsfähigkeit trägt dazu bei, die Wärmeübertragung zwischen benachbarten Zellen zu reduzieren.

Für Anwendungen, die eine höhere Kompressionsunterstützung erfordern, SSG-E45 und SSG-E49 in Betracht gezogen werden. können Güten mit höherer Dichte wie

Modul-Wärmeschutz

SSG-E kann um Batteriemodule herum verwendet werden, um eine thermische Barriere zwischen Modulen oder zwischen Modul und Batteriegehäuse zu schaffen.

Die Schaumstruktur bietet sowohl Isolierung als auch Polsterung und sorgt gleichzeitig für Flexibilität bei der Montage.

Kühlplattenunterstützung und Wärmeschutz

SSG-E kann zwischen Batteriemodulen und Kühlstrukturen eingesetzt werden, wo gleichzeitig Dämpfung und Wärmeschutz erforderlich sind.

Die elastische Schaumstruktur kann Maßtoleranzen ausgleichen und gleichzeitig für eine thermische Isolierung sorgen.

Schutz der Akkuabdeckung

SSG-E kann unter oder um Batteriepackabdeckungen herum installiert werden, um eine zusätzliche Wärmeschutzschicht zu bieten.

Unter normalen Bedingungen sorgt der Schaumstoff für Dämpfung und Isolierung. Unter extremer Hitzeeinwirkung kommt es zu einer Keramisierung und zur Bildung einer schützenden Struktur.

Produktserie

SSG-C – Keramik-Verbundband

SSG-C ist ein ungeschäumtes Keramikverbundband, das hauptsächlich für dünne, flexible Wärmebarrieren und Hochtemperaturschutz entwickelt wurde.

Aufgrund seiner Bandstruktur eignet es sich für Standorte, an denen der Installationsraum begrenzt ist und eine dünne Wärmeschutzschicht erforderlich ist.

Hauptmerkmale

• Dünn und flexibel

• Hochtemperaturbeständigkeit

• Flammwidrigkeit

• Wärmedämmung

• Elektrische Isolierung

• Geeignet für individuelles Stanzen

• Geeignet für mehrschichtige Laminierung

Typische Anwendungen

• Wärmebarrieren von Zelle zu Zelle

• Wärmebarrieren von Modul zu Modul

• Schutz des Batteriegehäuses

• Elektrische Isolierung

• Schutz der Akkuabdeckung

• Hochtemperatur-Strukturschnittstellen

SSG-E – Keramischer Silikonschaum

SSG-E ist ein keramikbildender Silikonschaum, der speziell für Anwendungen entwickelt wurde, die sowohl Dämpfung als auch Schutz vor thermischem Durchgehen erfordern.

Vor der Keramisierung verhält sich SSG-E wie ein flexibler Silikonschaum mit hervorragender Elastizität, Kompressionsleistung und Wärmedämmung.

Bei extremer Hitzeeinwirkung verwandelt sich das Material zunehmend in eine keramikähnliche Struktur und behält nach der thermischen Einwirkung eine gewisse selbsttragende Festigkeit.

Dadurch unterscheidet sich SSG-E grundlegend von herkömmlichem Silikonschaum:

Normaler Betrieb

Dämpfung + Kompressionselastizität + Wärmeisolierung + elektrische Isolierung

↓

Extreme thermische Belastung

Keramisierung + Flammschutz + Wärmebarriere + Strukturunterstützung

Die SSG-E-Serie deckt derzeit vier Hauptleistungsklassen ab: E25, E40, E45 und E49 und bietet unterschiedliche Dichte- und Kompressionskraftniveaus für unterschiedliche Batteriestrukturen.

Spezifikationen der SSG-E-Serie

Die vier Qualitäten haben dieselben zentralen thermischen, flammhemmenden und elektrischen Isoliereigenschaften, während ihre Dichte und Druckspannung schrittweise von E25 auf E49 ansteigen.

Notenauswahl

SSG-E25 – Geringe Kompressionskraft

Aufgrund der geringeren Dichte und geringeren Kompressionsspannung eignet sich E25 für Anwendungen, bei denen eine weiche Polsterung und eine geringe Kompressionskraft erforderlich sind.

Typische Anwendungen:

• Beutelzellenpolsterung

• Weiche Zellseparatoren

• Wärmedämme mit geringer Belastung

• Elektronikdämpfung

SSG-E40 – Mittlere Kompressionskraft

E40 bietet ein Gleichgewicht zwischen Weichheit, Dämpfung und mechanischer Unterstützung.

Typische Anwendungen:

• Zell-zu-Zell-Dämpfung

• Isolierung des Batteriemoduls

• Allgemeine Wärmedämmanwendungen

• Schutz des Batteriegehäuses

SSG-E45 – Mittelhohe Kompressionskraft

E45 bietet eine höhere Druckspannung für Anwendungen, die eine stärkere mechanische Unterstützung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Wärmeisolierung und Flammwidrigkeit erfordern.

Typische Anwendungen:

• Polsterung der Batteriezellen

• Wärmebarrieren des Moduls

• Kühlplattenhalterung

• Batteriestrukturen mit höherer Belastung

SSG-E49 – Hohe Kompressionskraft

E49 ist die höchste Kompressionsstufe unter den vier aufgeführten Standardstufen.

Mit einer Dichte von etwa 0,52 g/cm³ und einer Druckspannung von etwa 170 kPa bei 25 % Kompression ist E49 für Anwendungen konzipiert, die eine höhere mechanische Unterstützung und einen höheren Wärmeschutz erfordern.

Typische Anwendungen sind:

• Hochbelastbare Zellendämpfung

• Wärmebarrieren von Zelle zu Zelle

• Wärmeschutz des Moduls

• Kühlplattenhalterung

• Schutz der Akkuabdeckung

• Strukturelle Wärmebarrieren

SSG-E49 weist in den Anwendungsdaten des Unternehmens außerdem einen Druckverformungsrest von etwa 2,8 % bei 100 °C auf , was eine langfristige Dimensionsstabilität unter Druck unterstützt.

Leistungsindex

Mechanische Leistung

Die SSG-E-Serie ist mit einer progressiv zunehmenden Druckspannung von E25 bis E49 ausgelegt.

Dadurch können Ingenieure die mechanische Reaktion des Schaums an unterschiedliche Zellabstände, Kompressionsverhältnisse und Stützanforderungen anpassen.

Kompressionsspannung bei 25 %:

• E25: 40 kPa

• E40: 65 kPa

• E45: 120 kPa

• E49: 170 kPa

Durch die Sortenverläufe kann das Material entsprechend der erforderlichen Balance zwischen weicher Dämpfung und struktureller Unterstützung ausgewählt werden.

Wärmeleistung

Alle vier aufgeführten SSG-E-Klassen bieten:

• Wärmeleitfähigkeit: 0,07 W/m·K

• Empfohlene Betriebstemperatur: -55 °C bis +200 °C

• Fähigkeit zur Keramikformung bei hohen Temperaturen

• Flammwidrigkeit

• Wärmedämmung

Es wurde speziell nachgewiesen, dass SSG-E49 eine selbsttragende Keramikstruktur bildet . 450–500 °C unter thermischer Einwirkung bei etwa

Flammen- und elektrische Leistung

Die SSG-E-Serie bietet:

• UL94 V-0

• Spannungsfestigkeit: ≥3,0 kV/mm

• Eigenschaften mit geringer Rauchentwicklung

• RoHS-Konformität

Diese Eigenschaften ermöglichen es SSG-E, thermischen Schutz und elektrische Isolierung innerhalb derselben Komponente zu kombinieren.

Produktspezifikation

SSG-E kann je nach Batteriestruktur und Konvertierungsanforderungen geliefert und angepasst werden.

Standard-Leistungsstufen

Anpassungsoptionen

Abhängig vom Batteriedesign kann SSG-E wie folgt angepasst werden:

• Dicke

• Breite

• Länge

• Dichte

• Kompressionsstress

• CFD-Eigenschaften

• Klebende Rückseite

• Oberflächenbehandlung

• Laminierungsstruktur

• Gestanzte Geometrie

Für anwendungsspezifische Batteriedesigns steht eine maßgeschneiderte CFD-Leistung zur Verfügung.

Bei der Materialauswahl sollten Folgendes berücksichtigt werden:

Zelltyp → Zellausdehnung → Kompressionsverhältnis → Erforderliche Kompressionsspannung → Dicke → Wärmebelastung → Einbauraum

Verarbeitungsdienste

Schlitzen

SSG-E-Rollen können für die automatisierte Batteriemontage in individuelle Breiten geschnitten werden.

Laminierung

SSG-E kann mit Klebeschichten, Folien, Keramikverbundwerkstoffen oder anderen Funktionsmaterialien laminiert werden, um mehrschichtige Wärmeschutzstrukturen zu schaffen.

Präzises Stanzen

SSG-E kann in kundenspezifische umgewandelt werden:

• Zellabstandshalter

• Wärmebarrieren

• Polsterpolster

• Modul-Isolierpads

• Schutzpolster für die Batterieabdeckung

• Komponenten zum Schutz von Steckverbindern

• Maßgeschneiderte Wärmeschutzdichtungen

Kundenspezifische Batteriekomponenten

Basierend auf Kundenzeichnungen und Batteriearchitektur kann XYFOAMS maßgeschneiderte SSG-E-Komponenten mit spezifizierter Dicke, Geometrie, Kompressionseigenschaften und Klebestruktur liefern.

Wärmeschutz, der rund um Ihre Batteriestruktur entwickelt wurde

Beim Schutz vor thermischem Durchgehen kommt es nicht nur darauf an, das Material mit der höchsten Temperaturbeständigkeit auszuwählen.

Das richtige Material hängt ab von:

Zellstruktur → Wärmeausbreitungspfad → Kompressionsbedarf → Einbauraum → Wärmebelastung → Erforderliche Schutzleistung

SSG-C eignet sich, wenn eine dünne, flexible Keramik-Verbundbarriere erforderlich ist.

SSG-E bietet eine umfassendere Kombination aus:

Dämpfung + Wärmedämmung + Flammwidrigkeit + elektrische Isolierung + Keramikschutz

Mit vier Standardklassen von E25 bis E49 ermöglicht SSG-E Ingenieuren die Auswahl der geeigneten Kompressionsleistung für verschiedene Batteriezellen- und Modulstrukturen.

Von der Materialauswahl bis zum maßgeschneiderten Wärmeschutz

XYFOAMS bietet keramische Verbundwerkstoffe und keramische Silikonschaummaterialien für Batterie- und Energiespeicheranwendungen in Elektrofahrzeugen.

Unsere Fähigkeiten umfassen:

Materialentwicklung → Sortenauswahl → Leistungstests → Laminierung → Stanzen → Kundenspezifische Komponenten → Massenproduktion

Fordern Sie technische Daten, Muster oder maßgeschneiderte Stanzteile von SSG-E für Ihr Batterie-Wärmeschutzprojekt an.