Thermal runaway is een van de meest kritische veiligheidsuitdagingen bij lithium-ionbatterijsystemen.

Wanneer een batterijcel in een thermische runaway terechtkomt, kunnen extreme hitte, vlammen en gassen met een hoge temperatuur snel worden overgedragen naar aangrenzende cellen en modules. Effectieve thermische beschermingsmaterialen helpen dit voortplantingspad te onderbreken of vertragen door thermische isolatie, vlambestendigheid en fysieke scheiding te bieden.

XYFOAMS ontwikkelt keramisch composiet en keramisch vormende siliconenschuimmaterialen voor thermische bescherming op batterijcel-, module- en pakketniveau.

Onze thermische beschermingsmaterialen combineren thermische isolatie, vlambestendigheid, elektrische isolatie, demping en structurele stabiliteit bij hoge temperaturen om aan verschillende vereisten voor batterijbescherming te voldoen.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• Cel-tot-cel thermische barrières

• Celdemping en thermische isolatie

• Thermische beveiliging van module tot module

• Bescherming van de batterijbehuizing

• Brandbeveiliging batterijdeksel

• Isolatie en demping van de koelplaat

• Elektrische isolatie met hoogspanning

• Energieopslagbatterijsystemen

Producteigenschappen

Bescherming tegen thermische runaway-voortplanting

SSG-C en SSG-E zijn ontworpen om te fungeren als thermische barrières binnen batterijsystemen.

Wanneer een cel een thermische runaway ervaart, helpt het materiaal de warmteoverdracht en vlamvoortplanting naar aangrenzende cellen en componenten te verminderen, waardoor extra beschermingstijd voor het batterijsysteem wordt geboden.

Keramische bescherming bij hoge temperaturen

SSG-E is een keramisch vormend siliconenschuim.

Onder normale bedrijfsomstandigheden blijft het materiaal zacht, elastisch en samendrukbaar. Onder extreme thermische blootstelling keramiseert het siliconenschuim geleidelijk en vormt een stijve, zelfdragende keramische structuur.

Door deze transformatie kan het materiaal zijn barrièrefunctie behouden, zelfs na blootstelling aan hevige hitte.

Voor SSG-E49 vindt de keramische transformatie plaats bij ongeveer 450–500 ° C , waarbij de resulterende poreuze keramische structuur een goede structurele integriteit behoudt.

Thermische isolatie

De fijne celstructuur van SSG-E zorgt voor een lage thermische geleidbaarheid en thermische isolatie.

Dit maakt het geschikt voor plaatsing tussen batterijcellen, rond batterijmodules en binnen batterijpakketstructuren waar het verminderen van de warmteoverdracht van cruciaal belang is.

Demping en compressieveerkracht

In tegenstelling tot stijve keramische platen of traditionele thermische barrièrematerialen, biedt SSG-E elastische demping vóór thermische blootstelling.

Het is geschikt voor maattoleranties, celexpansie en mechanische beweging, terwijl de contactdruk behouden blijft.

Aangepaste CFD-prestaties zijn ook beschikbaar volgens de toepassingsvereisten.

Vlamweerstand

SSG-E biedt hoge vlambestendigheid en lage rookeigenschappen vóór keramiek.

De vermelde SSG-E-kwaliteiten bereiken UL94 V-0 vlamvertragende prestaties.

Elektrische isolatie

SSG-E combineert thermische beveiliging met elektrische isolatie, waardoor het geschikt is voor batterijsystemen waarbij thermische barrières ook elektrische isolatie moeten bieden.

De vermelde kwaliteiten bieden een diëlektrische sterkte van ≥3,0 kV/mm.

Brede temperatuurmogelijkheden

SSG-E is ontworpen voor veeleisende temperatuuromgevingen.

De huidige productinformatie specificeert een aanbevolen bedrijfstemperatuurbereik van ongeveer -55°C tot +200°C , terwijl de thermische beschermingsfunctie van het materiaal zich uitstrekt tot veel hogere temperaturen tijdens een thermische gebeurtenis.

Toepassingsgebieden

EV-batterijsystemen

SSG-E is ontworpen voor lithium-ionbatterijsystemen die zowel mechanische demping als thermische overtoerenbeveiliging vereisen.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• Buidelceldemping

• Cel-tot-cel thermische barrières

• Prismatische celbescherming

• Thermische isolatie van modules

• Module-tot-module thermische barrières

• Bescherming van de batterijbehuizing

• Brandbeveiliging batterijdeksel

Het materiaal kan tussen cellen of rond modules worden geplaatst om demping te bieden tijdens normaal gebruik en thermische bescherming tijdens abnormale thermische gebeurtenissen.

Energieopslagsystemen

Grote energieopslagbatterijsystemen bevatten meerdere cellen en modules in compacte behuizingen.

SSG-E kan worden gebruikt als interne thermische barrière om de thermische voortplanting tussen aangrenzende batterijcomponenten te verminderen.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• ESS-batterijmodules

• Celscheiders

• Module thermische barrières

• Isolatie van de batterijkast

• Bescherming van de batterijbehuizing

• Brandwerende kussentjes

Automobiel en transport

SSG-E kan worden gebruikt in EV- en transportbatterijsystemen waar lichtgewicht thermische bescherming, demping en elektrische isolatie vereist zijn.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• EV-batterijpakketten

• Hybride batterijsystemen

• Hoogspanningsbatterijbehuizingen

• Batterijsystemen voor spoorwegvervoer

• Bescherming van de batterijmodule

Elektrische hoogspanningssystemen

De elektrische isolatie en vlamwerende eigenschappen van keramisch siliconenschuim maken het geschikt voor hoogspanningscomponenten en elektrische behuizingen die extra thermische bescherming vereisen.

Typische toepassingen

Pouch Cell-demping en thermische bescherming

SSG-E kan tussen de zakcellen worden geplaatst om zowel mechanische demping als thermische isolatie te bieden.

Tijdens normaal gebruik is het schuim geschikt voor celexpansie en maatvariatie.

Tijdens een thermische gebeurtenis vormt het materiaal een thermische barrière en keramiseert het geleidelijk onder hoge temperaturen.

Aanbevolen kwaliteiten: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49

Afhankelijk van de vereiste compressiekracht en celstructuur kan de juiste kwaliteit worden geselecteerd.

Cel-tot-cel thermische barrière

SSG-E kan direct tussen aangrenzende batterijcellen worden geïnstalleerd.

De combinatie van lage thermische geleidbaarheid, vlambestendigheid en keramiekvormend vermogen helpt de thermische overdracht tussen aangrenzende cellen te verminderen.

Voor toepassingen die een hogere compressieondersteuning vereisen, SSG-E45 en SSG-E49, worden overwogen. kunnen kwaliteiten met een hogere dichtheid, zoals

Module thermische beveiliging

SSG-E kan rond batterijmodules worden gebruikt om een ​​thermische barrière te creëren tussen modules of tussen de module en de batterijbehuizing.

De schuimstructuur zorgt voor zowel isolatie als demping, terwijl de flexibiliteit tijdens de montage behouden blijft.

Ondersteuning koelplaat en thermische bescherming

SSG-E kan worden gebruikt tussen batterijmodules en koelstructuren waar tegelijkertijd demping en thermische bescherming vereist zijn.

De elastische schuimstructuur kan maattoleranties compenseren en tegelijkertijd thermische isolatie bieden.

Bescherming van de batterijhouder

SSG-E kan onder of rond de accudeksels worden geïnstalleerd om een ​​extra thermische beschermingslaag te bieden.

Onder normale omstandigheden zorgt het schuim voor demping en isolatie. Bij blootstelling aan extreme hitte ondergaat het keramiek en vormt het een beschermende structuur.

Productserie

SSG-C — Keramische composiettape

SSG-C is een niet-geschuimde keramische composiettape die voornamelijk is ontworpen voor dunne, flexibele thermische barrières en bescherming tegen hoge temperaturen.

Door de tapestructuur is het geschikt voor locaties waar de installatieruimte beperkt is en een dunne thermische beschermingslaag vereist is.

Belangrijkste kenmerken

• Dun en flexibel

• Bestand tegen hoge temperaturen

• Vlamweerstand

• Thermische isolatie

• Elektrische isolatie

• Geschikt voor stansen op maat

• Geschikt voor meerlaags lamineren

Typische toepassingen

• Cel-tot-cel thermische barrières

• Module-tot-module thermische barrières

• Bescherming van de batterijbehuizing

• Elektrische isolatie

• Bescherming van het batterijpakket

• Structurele interfaces voor hoge temperaturen

SSG-E — Keramisch siliconenschuim

SSG-E is een keramisch vormend siliconenschuim dat speciaal is ontwikkeld voor toepassingen die zowel demping als thermische overstromingsbeveiliging vereisen.

Vóór keramiek gedraagt ​​SSG-E zich als een flexibel siliconenschuim met uitstekende elasticiteit, compressieprestaties en thermische isolatie.

Bij blootstelling aan extreme hitte verandert het materiaal geleidelijk in een keramiekachtige structuur en behoudt het een zekere mate van zelfdragende sterkte na thermische blootstelling.

Dit maakt SSG-E fundamenteel anders dan conventioneel siliconenschuim:

Normale werking

Demping + compressieveerkracht + thermische isolatie + elektrische isolatie

↓

Extreme thermische blootstelling

Keramiek + Vlambescherming + Thermische barrière + Structurele ondersteuning

De SSG-E-serie omvat momenteel vier prestatieklassen: E25, E40, E45 en E49 , die verschillende niveaus van dichtheid en compressiekracht bieden voor verschillende batterijstructuren.

Specificaties van de SSG-E-serie

De vier kwaliteiten delen dezelfde thermische, vlamvertragende en elektrische isolatie-eigenschappen, terwijl hun dichtheid en drukspanning geleidelijk toenemen van E25 tot E49.

Graadselectie

SSG-E25 — Lage compressiekracht

Een lagere dichtheid en lagere compressiespanning maken E25 geschikt voor toepassingen waarbij zachte demping en lage compressiekracht vereist zijn.

Typische toepassingen:

• Buidelceldemping

• Zachte celscheiders

• Thermische barrières met lage belasting

• Elektronische demping

SSG-E40 — Gemiddelde compressiekracht

E40 zorgt voor een balans tussen zachtheid, demping en mechanische ondersteuning.

Typische toepassingen:

• Cel-tot-cel demping

• Isolatie van batterijmodule

• Algemene thermische barrièretoepassingen

• Bescherming van de batterijbehuizing

SSG-E45 - Middelhoge compressiekracht

E45 biedt hogere drukspanning voor toepassingen die een sterkere mechanische ondersteuning vereisen, terwijl de thermische isolatie en vlambestendigheid behouden blijven.

Typische toepassingen:

• Demping van batterijcellen

• Module thermische barrières

• Ondersteuning koelplaat

• Batterijstructuren met hogere belasting

SSG-E49 — Hoge compressiekracht

E49 is de hoogste compressieklasse van de vier vermelde standaardkwaliteiten.

Met een dichtheid van ongeveer 0,52 g/cm³ en een drukspanning van ongeveer 170 kPa bij 25% compressie , is E49 ontworpen voor toepassingen die een hogere mechanische ondersteuning en thermische bescherming vereisen.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• Hoge load cell-demping

• Cel-tot-cel thermische barrières

• Thermische bescherming van de module

• Ondersteuning koelplaat

• Bescherming van het batterijpakket

• Structurele thermische barrières

SSG-E49 laat een compressie van ongeveer 2,8% zien bij 100°C , wat de dimensionale stabiliteit onder compressie op lange termijn ondersteunt. in de toepassingsgegevens van het bedrijf ook

Prestatie-index

Mechanische prestaties

De SSG-E-serie is ontworpen met geleidelijk toenemende compressiespanning van E25 tot E49.

Hierdoor kunnen ingenieurs de mechanische respons van het schuim afstemmen op verschillende celopeningen, compressieverhoudingen en ondersteuningsvereisten.

Compressiespanning @25%:

• E25: 40 kPa

• E40: 65 kPa

• E45: 120 kPa

• E49: 170 kPa

Dankzij de progressie van de kwaliteit kan het materiaal worden geselecteerd op basis van de vereiste balans tussen zachte demping en structurele ondersteuning.

Thermische prestaties

Alle vier de vermelde SSG-E-kwaliteiten bieden:

• Thermische geleidbaarheid: 0,07 W/m·K

• Aanbevolen bedrijfstemperatuur: -55°C tot +200°C

• Keramisch vormingsvermogen bij hoge temperaturen

• Vlamweerstand

• Thermische isolatie

Er is specifiek aangetoond dat SSG-E49 een zelfdragende keramische structuur vormt bij ongeveer 450–500 °C onder thermische blootstelling.

Vlam- en elektrische prestaties

De SSG-E-serie biedt:

• UL94 V-0

• Diëlektrische sterkte: ≥3,0 kV/mm

• Lage rookeigenschappen

• RoHS-naleving

Dankzij deze kenmerken kan SSG-E thermische bescherming en elektrische isolatie binnen hetzelfde onderdeel combineren.

Productspecificatie

SSG-E kan worden geleverd en aangepast aan de batterijstructuur en conversievereisten.

Standaard prestatiecijfers

Aanpassingsopties

Afhankelijk van het batterijontwerp kan SSG-E worden aangepast in:

• Dikte

• Breedte

• Lengte

• Dikte

• Compressie spanning

• CFD-kenmerken

• Zelfklevende achterkant

• Oppervlaktebehandeling

• Lamineringsstructuur

• Gestanste geometrie

Aangepaste CFD-prestaties zijn beschikbaar voor toepassingsspecifieke batterijontwerpen.

Bij de materiaalkeuze moet rekening worden gehouden met:

Celtype → Celuitbreiding → Compressieverhouding → Vereiste compressiespanning → Dikte → Thermische belasting → Installatieruimte

Verwerkingsdiensten

Snijden

SSG-E-rollen kunnen in aangepaste breedtes worden gesneden voor automatische batterijassemblage.

Lamineren

SSG-E kan worden gelamineerd met lijmlagen, films, keramische composieten of andere functionele materialen om meerlaagse thermische beschermingsstructuren te creëren.

Precisie stansen

SSG-E kan worden omgezet in maatwerk:

• Celafstandhouders

• Thermische barrières

• Dempende kussens

• Isolatiepads voor modules

• Beschermingspads voor batterijdeksel

• Componenten voor connectorbescherming

• Aangepaste thermische beschermingspakkingen

Aangepaste batterijcomponenten

Op basis van klanttekeningen en batterijarchitectuur kan XYFOAMS op maat gemaakte SSG-E-componenten leveren met gespecificeerde dikte, geometrie, compressie-eigenschappen en lijmstructuur.

Thermische bescherming ontworpen rond uw batterijstructuur

Thermische runaway-beveiliging is niet alleen een kwestie van het materiaal met de hoogste temperatuurbestendigheid selecteren.

Het juiste materiaal is afhankelijk van:

Celstructuur → Thermisch voortplantingspad → Compressievereiste → Installatieruimte → Thermische belasting → Vereiste beschermingsprestaties

SSG-C is geschikt wanneer een dunne, flexibele keramische composietbarrière vereist is.

SSG-E biedt een uitgebreidere combinatie van:

Demping + thermische isolatie + vlambestendigheid + elektrische isolatie + keramische bescherming

Met vier standaardkwaliteiten van E25 tot E49 stelt SSG-E ingenieurs in staat de juiste compressieprestaties te selecteren voor verschillende batterijcel- en modulestructuren.

Van materiaalkeuze tot thermische bescherming op maat

XYFOAMS levert keramische composiet- en keramische siliconenschuimmaterialen voor EV-batterij- en energieopslagtoepassingen.

Onze mogelijkheden omvatten:

Materiaalontwikkeling → Kwaliteitsselectie → Prestatietests → Lamineren → Stansen → Aangepaste componenten → Massaproductie

Vraag SSG-E technische gegevens, monsters of op maat gemaakte gestanste componenten aan voor uw thermische beschermingsproject voor batterijen.