فرار حرارتی یکی از حیاتی ترین چالش های ایمنی در سیستم های باتری لیتیوم یون است.
هنگامی که یک سلول باتری وارد جریان گرمایی می شود، گرمای شدید، شعله و گازهای با دمای بالا می توانند به سرعت به سلول ها و ماژول های مجاور منتقل شوند. مواد محافظ حرارتی موثر با ایجاد عایق حرارتی، مقاومت در برابر شعله و جداسازی فیزیکی این مسیر انتشار را قطع یا به تاخیر می اندازند.
XYFOAMS کامپوزیت سرامیکی و مواد فوم سیلیکونی تشکیل دهنده سرامیک را برای سلول باتری، ماژول و حفاظت حرارتی در سطح بسته تولید می کند.
مواد محافظ حرارتی ما عایق حرارتی، مقاومت در برابر شعله، عایق الکتریکی، بالشتک و پایداری ساختاری در دمای بالا را برای برآوردن نیازهای مختلف حفاظت از باتری ترکیب میکنند.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
موانع حرارتی سلول به سلول
بالشتک سلولی و عایق حرارتی
حفاظت حرارتی ماژول به ماژول
محافظت از محفظه بسته باتری
محافظ در برابر آتش باتری
عایق و بالشتک صفحه خنک کننده
عایق برق فشار قوی
سیستم های باتری ذخیره انرژی
SSG-C و SSG-E طراحی شده اند تا به عنوان موانع حرارتی در سیستم های باتری عمل کنند.
هنگامی که یک سلول دچار فرار حرارتی می شود، این ماده به کاهش انتقال حرارت و انتشار شعله به سلول ها و اجزای مجاور کمک می کند و زمان حفاظت بیشتری را برای سیستم باتری فراهم می کند.
SSG-E یک فوم سیلیکونی تشکیل دهنده سرامیک است.
در شرایط عملیاتی معمولی، مواد نرم، الاستیک و قابل تراکم باقی میمانند. تحت قرار گرفتن در معرض حرارت شدید، فوم سیلیکون به تدریج سرامیک می شود و یک ساختار سرامیکی سفت و سخت و خود نگهدار را تشکیل می دهد.
این دگرگونی به ماده اجازه می دهد تا عملکرد مانع خود را حتی پس از قرار گرفتن در معرض گرمای شدید حفظ کند.
برای SSG-E49، دگرگونی سرامیکی تقریباً در دمای 450 تا 500 درجه سانتیگراد رخ میدهد و ساختار سرامیکی متخلخل حاصل، یکپارچگی ساختاری خوبی را حفظ میکند.
ساختار سلولی خوب SSG-E هدایت حرارتی و عایق حرارتی پایینی را ارائه می دهد.
این باعث میشود که برای قرارگیری بین سلولهای باتری، اطراف ماژولهای باتری و درون ساختارهای بسته باتری که در آن کاهش انتقال حرارت حیاتی است، مناسب باشد.
برخلاف تخته های سرامیکی سفت و سخت یا مواد مانع حرارتی سنتی، SSG-E قبل از قرار گرفتن در معرض حرارت، بالشتک الاستیک را فراهم می کند.
این می تواند تحمل ابعادی، انبساط سلولی و حرکت مکانیکی را در حالی که فشار تماس را حفظ می کند، در خود جای دهد.
عملکرد سفارشی CFD نیز با توجه به الزامات برنامه در دسترس است.
SSG-E مقاومت در برابر شعله بالا و دود کم را قبل از سرامیک شدن فراهم می کند.
نمرات SSG-E فهرست شده به UL94 V-0 دست می یابند. عملکرد ضد شعله
SSG-E حفاظت حرارتی را با عایق الکتریکی ترکیب میکند و آن را برای سیستمهای باتری که در آن موانع حرارتی باید عایق الکتریکی نیز ایجاد کنند، مناسب میسازد.
گریدهای ذکر شده استحکام دی الکتریک ≥3.0 کیلوولت بر میلی متر را ارائه می دهند.
SSG-E برای محیطهای با دماهای سخت طراحی شده است.
اطلاعات محصول کنونی محدوده دمای کاری توصیه شده را بین -55- تا +200 درجه سانتیگراد مشخص می کند ، در حالی که عملکرد حفاظت حرارتی مواد در طول یک رویداد حرارتی تا دمای بسیار بالاتر گسترش می یابد.
SSG-E برای سیستمهای باتری لیتیوم یونی طراحی شده است که هم به بالشتک مکانیکی و هم به حفاظت حرارتی نیاز دارند.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
بالشتک سلولی کیسه ای
موانع حرارتی سلول به سلول
محافظت از سلول های منشوری
ماژول عایق حرارتی
موانع حرارتی ماژول به ماژول
محافظت از محفظه بسته باتری
محافظ در برابر آتش باتری
این ماده را میتوان بین سلولها یا اطراف ماژولها قرار داد تا در حین کار معمولی بالشتک و محافظت حرارتی در هنگام رویدادهای حرارتی غیرعادی فراهم شود.
سیستم های باتری ذخیره انرژی بزرگ حاوی سلول ها و ماژول های متعدد در محفظه های فشرده هستند.
SSG-E می تواند به عنوان یک مانع حرارتی داخلی برای کاهش انتشار حرارتی بین اجزای باتری همسایه استفاده شود.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
ماژول های باتری ESS
جداکننده های سلولی
ماژول موانع حرارتی
عایق کابینت باتری
محافظت از محفظه باتری
بالشتک های مقاوم در برابر آتش
SSG-E را می توان در سیستم های باتری EV و حمل و نقل استفاده کرد که در آن محافظت حرارتی سبک، بالشتک و عایق الکتریکی مورد نیاز است.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
بسته های باتری EV
سیستم های باتری هیبریدی
محفظه باتری های ولتاژ بالا
سیستم های باتری حمل و نقل ریلی
حفاظت از ماژول باتری
عایق الکتریکی و خواص مقاوم در برابر شعله فوم سیلیکون سرامیکی آن را برای قطعات ولتاژ بالا و محفظه های الکتریکی که نیاز به حفاظت حرارتی اضافی دارند، مناسب می کند.
SSG-E را می توان بین سلول های کیسه ای قرار داد تا هم بالشتک مکانیکی و هم عایق حرارتی ایجاد کند.
در طول عملکرد عادی، فوم انبساط سلولی و تغییرات ابعادی را در خود جای میدهد.
در طول یک رویداد حرارتی، ماده یک مانع حرارتی ایجاد می کند و به تدریج تحت دمای بالا سرامیک می شود.
نمرات توصیه شده: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49
درجه مناسب را می توان با توجه به نیروی فشاری مورد نیاز و ساختار سلول انتخاب کرد.
SSG-E را می توان مستقیماً بین سلول های باتری مجاور نصب کرد.
ترکیبی از هدایت حرارتی کم، مقاومت در برابر شعله و قابلیت تشکیل سرامیک به کاهش انتقال حرارت بین سلول های همسایه کمک می کند.
برای کاربردهایی که نیاز به پشتیبانی فشرده سازی بالاتری دارند، درجات با چگالی بالاتر مانند SSG-E45 و SSG-E49 را در نظر گرفت. می توان
SSG-E را می توان در اطراف ماژول های باتری برای ایجاد یک مانع حرارتی بین ماژول ها یا بین ماژول و محفظه باتری استفاده کرد.
ساختار فوم هم عایق و هم بالشتک را فراهم می کند و در عین حال انعطاف پذیری را در هنگام مونتاژ حفظ می کند.
SSG-E را می توان بین ماژول های باتری و سازه های خنک کننده استفاده کرد که در آن بالشتک و حفاظت حرارتی به طور همزمان مورد نیاز است.
ساختار فوم الاستیک می تواند تحمل های ابعادی را جبران کند و در عین حال عایق حرارتی را ارائه دهد.
SSG-E را می توان در زیر یا اطراف درپوش های بسته باتری نصب کرد تا یک لایه محافظ حرارتی اضافی ایجاد کند.
در شرایط عادی، فوم باعث ایجاد بالشتک و عایق می شود. تحت قرار گرفتن در معرض حرارت شدید، تحت سرامیک شدن قرار می گیرد و یک ساختار محافظ را تشکیل می دهد.
SSG-C یک نوار کامپوزیت سرامیکی بدون فوم است که عمدتاً برای موانع حرارتی نازک و انعطاف پذیر و حفاظت در دمای بالا طراحی شده است.
ساختار نواری آن، آن را برای مکان هایی که فضای نصب محدود است و یک لایه محافظ حرارتی نازک مورد نیاز است، مناسب می کند.
نازک و انعطاف پذیر
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
مقاومت در برابر شعله
عایق حرارتی
عایق برق
مناسب برای برش قالب سفارشی
مناسب برای لمینیت چند لایه
موانع حرارتی سلول به سلول
موانع حرارتی ماژول به ماژول
محافظت از محفظه باتری
عایق برق
محافظ درب بسته باتری
رابط های ساختاری با دمای بالا
SSG-E یک فوم سیلیکونی تشکیل دهنده سرامیک است که به طور خاص برای کاربردهایی که هم به محافظت از بالشتک و هم به حفاظت حرارتی نیاز دارند توسعه یافته است.
قبل از سرامیک سازی، SSG-E مانند یک فوم سیلیکونی انعطاف پذیر با خاصیت ارتجاعی، عملکرد فشرده سازی و عایق حرارتی عالی عمل می کند.
هنگامی که این ماده در معرض گرمای شدید قرار می گیرد، به تدریج به ساختاری سرامیک مانند تبدیل می شود و پس از قرار گرفتن در معرض حرارت، درجه ای از استحکام خود را حفظ می کند.
این امر SSG-E را از فوم سیلیکونی معمولی متفاوت می کند:
عملیات عادی
بالشتک + مقاومت فشاری + عایق حرارتی + عایق الکتریکی
↓
قرار گرفتن در معرض حرارت شدید
سرامیک سازی + حفاظت در برابر شعله + مانع حرارتی + پشتیبانی ساختاری
سری SSG-E در حال حاضر چهار درجه عملکرد اصلی را پوشش می دهد: E25، E40، E45 و E49 ، که سطوح مختلف چگالی و نیروی فشرده سازی را برای ساختارهای مختلف باتری ارائه می دهد.
اموال |
SSG-E25 |
SSG-E40 |
SSG-E45 |
SSG-E49 |
|---|---|---|---|---|
چگالی (g/cm³) |
0.28 |
0.40 |
0.45 |
0.52 |
استرس فشاری @25% (kPa) |
40 |
65 |
120 |
170 |
مقاومت کششی (MPa) |
≥0.20 |
≥0.30 |
≥0.30 |
≥0.30 |
ازدیاد طول (%) |
≥60 |
≥60 |
≥60 |
≥60 |
مجموعه فشرده سازی 100 درجه سانتی گراد (%) |
≤5 |
≤5 |
≤5 |
≤5 |
جذب آب (%) |
<5 |
<5 |
<5 |
<5 |
دمای کاری توصیه شده (°C) |
-55 تا 200 |
-55 تا 200 |
-55 تا 200 |
-55 تا 200 |
درجه بندی شعله |
V-0 |
V-0 |
V-0 |
V-0 |
قدرت دی الکتریک (کیلو ولت بر میلی متر) |
≥3.0 |
≥3.0 |
≥3.0 |
≥3.0 |
رسانایی حرارتی (W/m·K) |
0.07 |
0.07 |
0.07 |
0.07 |
انطباق با محیط زیست |
RoHS |
RoHS |
RoHS |
RoHS |
این چهار درجه دارای ویژگیهای عایق حرارتی، مقاوم در برابر شعله و الکتریکی هستند، در حالی که چگالی و تنش فشاری آنها به تدریج از E25 به E49 افزایش مییابد..
SSG-E25 - نیروی فشرده سازی کم
چگالی کمتر و تنش فشاری کمتر، E25 را برای کاربردهایی که به بالشتک نرم و نیروی فشار کم نیاز است، مناسب میسازد.
کاربردهای معمولی:
بالشتک سلولی کیسه ای
جداکننده سلول های نرم
موانع حرارتی کم بار
بالشتک های الکترونیکی
SSG-E40 - نیروی فشرده سازی متوسط
E40 تعادلی بین نرمی، بالشتک و پشتیبانی مکانیکی ایجاد می کند.
کاربردهای معمولی:
بالشتک سلول به سلول
عایق ماژول باتری
کاربردهای عمومی مانع حرارتی
محافظت از محفظه باتری
SSG-E45 - نیروی فشرده سازی متوسط تا زیاد
E45 تنش تراکمی بالاتری را برای کاربردهایی که نیاز به پشتیبانی مکانیکی قویتر دارند و در عین حال عایق حرارتی و مقاومت در برابر شعله را حفظ میکند، فراهم میکند.
کاربردهای معمولی:
بالشتک سلول باتری
ماژول موانع حرارتی
پشتیبانی از صفحه خنک کننده
ساختار باتری با بار بیشتر
SSG-E49 - نیروی فشرده سازی بالا
E49 بالاترین درجه فشرده سازی در بین چهار گرید استاندارد ذکر شده است.
E49 با چگالی تقریبی 0.52 گرم بر سانتیمتر مکعب و تنش فشاری تقریباً 170 کیلو پاسکال در تراکم 25 درصد ، برای کاربردهایی طراحی شده است که به پشتیبانی مکانیکی بالاتر و حفاظت حرارتی نیاز دارند.
کاربردهای معمولی عبارتند از:
بالشتک سلولی با بار بالا
موانع حرارتی سلول به سلول
ماژول حفاظت حرارتی
پشتیبانی از صفحه خنک کننده
محافظ درب بسته باتری
موانع حرارتی ساختاری
SSG-E49 همچنین تقریباً 2.8٪ فشرده سازی را در 100 درجه سانتیگراد در داده های کاربردی این شرکت نشان می دهد که از پایداری ابعادی طولانی مدت تحت فشرده سازی پشتیبانی می کند.
سری SSG-E با افزایش تدریجی تنش فشاری از E25 به E49 طراحی شده است.
این به مهندسان اجازه می دهد تا پاسخ مکانیکی فوم را با شکاف های سلولی مختلف، نسبت تراکم و الزامات پشتیبانی مطابقت دهند.
استرس فشاری @25%:
E25: 40 کیلو پاسکال
E40: 65 کیلو پاسکال
E45: 120 کیلو پاسکال
E49: 170 کیلو پاسکال
پیشرفت درجه باعث می شود که مواد مطابق با تعادل مورد نیاز بین بالشتک نرم و پشتیبانی ساختاری انتخاب شوند.
هر چهار درجه SSG-E فهرست شده ارائه می دهند:
هدایت حرارتی: 0.07 W/m·K
دمای کاری توصیه شده: -55 درجه سانتیگراد تا +200 درجه سانتیگراد
قابلیت تشکیل سرامیک در دمای بالا
مقاومت در برابر شعله
عایق حرارتی
SSG-E49 به طور خاص نشان داده شده است که یک ساختار سرامیکی خود نگهدار را در حدود 450-500 درجه سانتیگراد تحت قرار گرفتن در معرض حرارت تشکیل می دهد.
سری SSG-E ارائه می دهد:
UL94 V-0
قدرت دی الکتریک: ≥3.0 کیلو ولت بر میلی متر
ویژگی های دود کم
انطباق با RoHS
این ویژگی ها به SSG-E اجازه می دهد تا حفاظت حرارتی و عایق الکتریکی را در یک جزء ترکیب کند.
SSG-E را می توان با توجه به ساختار باتری و نیازهای تبدیل تهیه و سفارشی کرد.
درجه |
تراکم |
فشرده سازی @25% |
موقعیت پیشنهادی |
|---|---|---|---|
SSG-E25 |
0.28 گرم بر سانتی متر مکعب |
40 کیلو پاسکال |
بالشتک نرم / مانع حرارتی کم بار |
SSG-E40 |
0.40 گرم بر سانتی متر مکعب |
65 کیلو پاسکال |
بالشتک / عایق سلولی عمومی |
SSG-E45 |
0.45 گرم در سانتی متر مکعب |
120 کیلو پاسکال |
محافظت از بالشتک / ماژول با بار بیشتر |
SSG-E49 |
0.52 گرم بر سانتی متر مکعب |
170 کیلو پاسکال |
بالشتک / مانع حرارتی با بار بالا |
بسته به طراحی باتری، SSG-E را می توان در موارد زیر سفارشی کرد:
ضخامت
عرض
طول
تراکم
استرس فشاری
ویژگی های CFD
پشتی چسب
درمان سطحی
ساختار لمینیت
هندسه دایکاتور
عملکرد سفارشی CFD برای طرح های باتری خاص برنامه در دسترس است.
انتخاب مواد باید در نظر گرفته شود:
نوع سلول ← گسترش سلول ← نسبت تراکم ← تنش فشاری مورد نیاز ← ضخامت ← بار حرارتی ← فضای نصب
رول های SSG-E را می توان به عرض های سفارشی برای مونتاژ باتری خودکار تقسیم کرد.
SSG-E را می توان با لایه های چسب، فیلم ها، کامپوزیت های سرامیکی یا سایر مواد کاربردی لمینیت کرد تا ساختارهای محافظ حرارتی چند لایه ایجاد کند.
SSG-E را می توان به سفارشی تبدیل کرد:
جدا کننده سلول
موانع حرارتی
پدهای بالشتک
پدهای عایق ماژول
پدهای محافظ پوشش باتری
اجزای حفاظت اتصال دهنده
واشر محافظ حرارتی سفارشی
بر اساس نقشه های مشتری و معماری باتری، XYFOAMS می تواند اجزای SSG-E سفارشی شده را با ضخامت، هندسه، ویژگی های فشرده سازی و ساختار چسب مشخص ارائه دهد.
حفاظت حرارتی صرفاً به انتخاب ماده ای با بالاترین مقاومت دما بستگی ندارد.
مواد صحیح بستگی به موارد زیر دارد:
ساختار سلول ← مسیر انتشار حرارتی ← نیاز فشرده سازی ← فضای نصب ← بار حرارتی ← عملکرد حفاظتی مورد نیاز
SSG-C زمانی مناسب است که به یک مانع کامپوزیت سرامیکی نازک و انعطاف پذیر نیاز باشد.
SSG-E ترکیب جامع تری از موارد زیر را ارائه می دهد:
بالشتک + عایق حرارتی + مقاومت در برابر شعله + عایق الکتریکی + محافظ سرامیک
با چهار درجه استاندارد از E25 تا E49 ، SSG-E به مهندسان اجازه می دهد تا عملکرد فشرده سازی مناسب را برای ساختارهای مختلف سلول و ماژول باتری انتخاب کنند.
XYFOAMS مواد کامپوزیت سرامیکی و فوم سیلیکونی سرامیکی را برای کاربردهای باتری EV و ذخیره انرژی فراهم می کند.
توانایی های ما شامل موارد زیر است:
توسعه مواد ← انتخاب درجه ← تست عملکرد ← لمینیت ← برش قالب ← قطعات سفارشی ← تولید انبوه
برای پروژه حفاظت حرارتی باتری خود، داده های فنی، نمونه ها یا قطعات سفارشی سازی شده SSG-E را درخواست کنید.