A fuga térmica é um dos desafios de segurança mais críticos em sistemas de baterias de íons de lítio.

Quando uma célula de bateria entra em fuga térmica, calor extremo, chamas e gases de alta temperatura podem ser rapidamente transferidos para células e módulos adjacentes. Materiais eficazes de proteção térmica ajudam a interromper ou retardar esse caminho de propagação, fornecendo isolamento térmico, resistência à chama e separação física.

A XYFOAMS desenvolve compostos cerâmicos e materiais de espuma de silicone formadores de cerâmica para células de bateria, módulos e proteção térmica em nível de pacote.

Nossos materiais de proteção contra fuga térmica combinam isolamento térmico, resistência a chamas, isolamento elétrico, amortecimento e estabilidade estrutural em alta temperatura para atender a diferentes requisitos de proteção de bateria.

As aplicações típicas incluem:

• Barreiras térmicas célula a célula

• Amortecimento celular e isolamento térmico

• Proteção térmica módulo a módulo

• Proteção do gabinete da bateria

• Proteção contra fogo da tampa da bateria

• Isolamento e amortecimento da placa de resfriamento

• Isolamento elétrico de alta tensão

• Sistemas de baterias de armazenamento de energia

Recursos do produto

Proteção contra propagação de fuga térmica

SSG-C e SSG-E são projetados para atuar como barreiras térmicas em sistemas de baterias.

Quando uma célula sofre fuga térmica, o material ajuda a reduzir a transferência de calor e a propagação da chama em direção às células e componentes adjacentes, proporcionando tempo de proteção adicional para o sistema de bateria.

Proteção Cerâmica em Alta Temperatura

SSG-E é uma espuma de silicone formadora de cerâmica.

Sob condições normais de operação, o material permanece macio, elástico e compressível. Sob extrema exposição térmica, a espuma de silicone cerâmica progressivamente e forma uma estrutura cerâmica rígida e autossustentável.

Esta transformação permite que o material mantenha a sua função de barreira mesmo após exposição a calor intenso.

Para SSG-E49, a transformação cerâmica ocorre a aproximadamente 450–500°C , com a estrutura cerâmica porosa resultante mantendo boa integridade estrutural.

Isolamento Térmico

A fina estrutura celular do SSG-E proporciona baixa condutividade térmica e isolamento térmico.

Isto o torna adequado para posicionamento entre células de bateria, ao redor de módulos de bateria e dentro de estruturas de baterias onde a redução da transferência de calor é crítica.

Amortecimento e resiliência à compressão

Ao contrário das placas cerâmicas rígidas ou dos materiais tradicionais de barreira térmica, o SSG-E proporciona amortecimento elástico antes da exposição térmica.

Ele pode acomodar tolerâncias dimensionais, expansão celular e movimento mecânico, mantendo a pressão de contato.

O desempenho personalizado de CFD também está disponível de acordo com os requisitos da aplicação.

Resistência à chama

SSG-E oferece alta resistência à chama e baixa emissão de fumaça antes da ceramicização.

Os graus SSG-E listados alcançam UL94 V-0 . desempenho retardador de chama

Isolamento Elétrico

O SSG-E combina proteção térmica com isolamento elétrico, tornando-o adequado para sistemas de baterias onde as barreiras térmicas também devem fornecer isolamento elétrico.

As classes listadas fornecem rigidez dielétrica de ≥3,0 kV/mm.

Ampla capacidade de temperatura

SSG-E foi projetado para ambientes com temperaturas exigentes.

As informações atuais do produto especificam uma faixa de temperatura operacional recomendada de aproximadamente -55°C a +200°C , enquanto a função de proteção térmica do material se estende a temperaturas muito mais altas durante um evento térmico.

Áreas de aplicação

Sistemas de baterias EV

O SSG-E foi projetado para sistemas de baterias de íons de lítio que exigem amortecimento mecânico e proteção contra fuga térmica.

As aplicações típicas incluem:

• Amortecimento de células de bolsa

• Barreiras térmicas célula a célula

• Proteção de células prismáticas

• Isolamento térmico do módulo

• Barreiras térmicas módulo a módulo

• Proteção do gabinete da bateria

• Proteção contra fogo da tampa da bateria

O material pode ser posicionado entre células ou em torno de módulos para proporcionar amortecimento durante a operação normal e proteção térmica durante eventos térmicos anormais.

Sistemas de armazenamento de energia

Grandes sistemas de baterias de armazenamento de energia contêm múltiplas células e módulos em gabinetes compactos.

SSG-E pode ser usado como barreira térmica interna para reduzir a propagação térmica entre componentes vizinhos da bateria.

As aplicações típicas incluem:

• Módulos de bateria ESS

• Separadores de células

• Barreiras térmicas do módulo

• Isolamento do gabinete da bateria

• Proteção do gabinete da bateria

• Almofadas de amortecimento resistentes ao fogo

Automotivo e Transporte

O SSG-E pode ser usado em veículos elétricos e sistemas de baterias de transporte onde são necessários proteção térmica leve, amortecimento e isolamento elétrico.

As aplicações típicas incluem:

• Baterias EV

• Sistemas de bateria híbrida

• Gabinetes de bateria de alta tensão

• Sistemas de baterias para trânsito ferroviário

• Proteção do módulo de bateria

Sistemas Elétricos de Alta Tensão

O isolamento elétrico e as propriedades de resistência a chamas da espuma cerâmica de silicone a tornam adequada para componentes de alta tensão e gabinetes elétricos que requerem proteção térmica adicional.

Aplicações Típicas

Amortecimento celular e proteção térmica

O SSG-E pode ser posicionado entre as células da bolsa para fornecer amortecimento mecânico e isolamento térmico.

Durante a operação normal, a espuma acomoda a expansão celular e a variação dimensional.

Durante um evento térmico, o material fornece uma barreira térmica e torna-se progressivamente cerâmico sob alta temperatura.

Classes recomendadas: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49

O grau apropriado pode ser selecionado de acordo com a força de compressão necessária e a estrutura celular.

Barreira térmica célula a célula

O SSG-E pode ser instalado diretamente entre células de bateria adjacentes.

Sua combinação de baixa condutividade térmica, resistência à chama e capacidade de formação de cerâmica ajuda a reduzir a transferência térmica entre células vizinhas.

Para aplicações que exigem suporte de compressão mais alto, graus de densidade mais alta, como SSG-E45 e SSG-E49 . podem ser considerados

Módulo de Proteção Térmica

O SSG-E pode ser usado ao redor dos módulos de bateria para criar uma barreira térmica entre os módulos ou entre o módulo e o compartimento da bateria.

A estrutura de espuma proporciona isolamento e amortecimento, mantendo a flexibilidade durante a montagem.

Suporte para placa de resfriamento e proteção térmica

SSG-E pode ser usado entre módulos de bateria e estruturas de resfriamento onde amortecimento e proteção térmica são necessários simultaneamente.

A estrutura de espuma elástica pode compensar as tolerâncias dimensionais ao mesmo tempo que proporciona isolamento térmico.

Proteção da tampa da bateria

O SSG-E pode ser instalado abaixo ou ao redor das tampas das baterias para fornecer uma camada adicional de proteção térmica.

Em condições normais, a espuma proporciona amortecimento e isolamento. Sob extrema exposição ao calor, sofre ceramicização e forma uma estrutura protetora.

Série de produtos

SSG-C — Fita Composta Cerâmica

SSG-C é uma fita composta de cerâmica sem espuma projetada principalmente para barreiras térmicas finas e flexíveis e proteção contra altas temperaturas.

A sua estrutura em fita torna-o adequado para locais onde o espaço de instalação é limitado e é necessária uma fina camada de proteção térmica.

Características principais

• Fino e flexível

• Resistência a altas temperaturas

• Resistência à chama

• Isolamento térmico

• Isolamento elétrico

• Adequado para corte e vinco personalizado

• Adequado para laminação multicamadas

Aplicações Típicas

• Barreiras térmicas célula a célula

• Barreiras térmicas módulo a módulo

• Proteção do gabinete da bateria

• Isolamento elétrico

• Proteção da tampa da bateria

• Interfaces estruturais de alta temperatura

SSG-E — Espuma Cerâmica de Silicone

SSG-E é uma espuma de silicone com formação de cerâmica desenvolvida especificamente para aplicações que exigem amortecimento e proteção contra fuga térmica.

Antes da ceramicização, o SSG-E se comporta como uma espuma de silicone flexível com excelente elasticidade, desempenho de compressão e isolamento térmico.

Quando exposto ao calor extremo, o material transforma-se progressivamente numa estrutura semelhante à cerâmica e retém um certo grau de resistência autossustentável após a exposição térmica.

Isto torna o SSG-E fundamentalmente diferente da espuma de silicone convencional:

Operação normal

Amortecimento + Resiliência à Compressão + Isolamento Térmico + Isolamento Elétrico

↓

Exposição térmica extrema

Ceramicização + Proteção Contra Chamas + Barreira Térmica + Suporte Estrutural

A série SSG-E cobre atualmente quatro classes principais de desempenho: E25, E40, E45 e E49 , fornecendo diferentes níveis de densidade e força de compressão para diferentes estruturas de bateria.

Especificações da série SSG-E

Os quatro graus compartilham as mesmas características de isolamento térmico, retardador de chama e elétrico, enquanto sua densidade e tensão de compressão aumentam progressivamente de E25 a E49..

Seleção de notas

SSG-E25 — Baixa Força de Compressão

Menor densidade e menor tensão de compressão tornam o E25 adequado para aplicações onde são necessários amortecimento macio e baixa força de compressão.

Aplicações típicas:

• Amortecimento de células de bolsa

• Separadores de células moles

• Barreiras térmicas de baixa carga

• Amortecimento eletrônico

SSG-E40 — Força de Compressão Média

E40 proporciona um equilíbrio entre suavidade, amortecimento e suporte mecânico.

Aplicações típicas:

• Amortecimento célula a célula

• Isolamento do módulo de bateria

• Aplicações gerais de barreira térmica

• Proteção do gabinete da bateria

SSG-E45 — Força de compressão média-alta

O E45 proporciona maior tensão de compressão para aplicações que exigem suporte mecânico mais forte, mantendo o isolamento térmico e a resistência à chama.

Aplicações típicas:

• Amortecimento da célula da bateria

• Barreiras térmicas do módulo

• Suporte para placa de resfriamento

• Estruturas de bateria de maior carga

SSG-E49 — Alta Força de Compressão

E49 é o grau de compressão mais alto entre os quatro graus padrão listados.

Com densidade de aproximadamente 0,52 g/cm³ e tensão de compressão de aproximadamente 170 kPa a 25% de compressão , o E49 foi projetado para aplicações que exigem maior suporte mecânico e proteção térmica.

As aplicações típicas incluem:

• Amortecimento de células de alta carga

• Barreiras térmicas célula a célula

• Proteção térmica do módulo

• Suporte para placa de resfriamento

• Proteção da tampa da bateria

• Barreiras térmicas estruturais

O SSG-E49 também demonstra aproximadamente 2,8% de compressão definida a 100°C nos dados de aplicação da empresa, suportando estabilidade dimensional de longo prazo sob compressão.

Índice de desempenho

Desempenho Mecânico

A série SSG-E foi projetada com aumento progressivo da tensão de compressão de E25 a E49.

Isso permite que os engenheiros combinem a resposta mecânica da espuma com diferentes lacunas nas células, taxas de compressão e requisitos de suporte.

Tensão de compressão @25%:

• E25: 40 kPa

• E40: 65 kPa

• E45: 120 kPa

• E49: 170 kPa

A progressão de níveis permite que o material seja selecionado de acordo com o equilíbrio necessário entre amortecimento macio e suporte estrutural.

Desempenho térmico

Todas as quatro classes SSG-E listadas fornecem:

• Condutividade térmica: 0,07 W/m·K

• Temperatura operacional recomendada: -55°C a +200°C

• Capacidade de formação de cerâmica em alta temperatura

• Resistência à chama

• Isolamento térmico

Foi demonstrado especificamente que o SSG-E49 forma uma estrutura cerâmica autossustentável a aproximadamente 450–500°C sob exposição térmica.

Chama e desempenho elétrico

A série SSG-E oferece:

• UL94 V-0

• Rigidez dielétrica: ≥3,0 kV/mm

• Características de baixa fumaça

• Conformidade com RoHS

Estas características permitem que o SSG-E combine proteção térmica e isolamento elétrico dentro do mesmo componente.

Especificação do produto

O SSG-E pode ser fornecido e personalizado de acordo com a estrutura da bateria e requisitos de conversão.

Notas de desempenho padrão

Opções de personalização

Dependendo do design da bateria, o SSG-E pode ser personalizado em:

• Grossura

• Largura

• Comprimento

• Densidade

• Tensão de compressão

• Características de CFD

• Suporte adesivo

• Tratamento de superfície

• Estrutura de laminação

• Geometria cortada

O desempenho CFD personalizado está disponível para projetos de baterias específicos de aplicações.

A seleção do material deve considerar:

Tipo de célula → Expansão da célula → Taxa de compressão → Tensão de compressão necessária → Espessura → Carga térmica → Espaço de instalação

Serviços de processamento

Corte

Os rolos SSG-E podem ser cortados em larguras personalizadas para montagem automatizada de baterias.

Laminação

SSG-E pode ser laminado com camadas adesivas, filmes, compósitos cerâmicos ou outros materiais funcionais para criar estruturas de proteção térmica multicamadas.

Corte e vinco de precisão

SSG-E pode ser convertido em customizado:

• Espaçadores de células

• Barreiras térmicas

• Almofadas de amortecimento

• Almofadas de isolamento do módulo

• Almofadas de proteção da tampa da bateria

• Componentes de proteção do conector

• Juntas de proteção térmica personalizadas

Componentes de bateria personalizados

Com base nos desenhos do cliente e na arquitetura da bateria, a XYFOAMS pode fornecer componentes SSG-E personalizados com espessura, geometria, características de compressão e estrutura adesiva especificadas.

Proteção térmica projetada em torno da estrutura da sua bateria

A proteção contra fuga térmica não é simplesmente uma questão de selecionar o material com a maior resistência à temperatura.

O material correto depende de:

Estrutura celular → Caminho de propagação térmica → Requisito de compressão → Espaço de instalação → Carga térmica → Desempenho de proteção necessário

SSG-C é adequado quando barreira composta de cerâmica fina e flexível . é necessária uma

SSG-E fornece uma combinação mais abrangente de:

Amortecimento + Isolamento Térmico + Resistência à Chama + Isolamento Elétrico + Proteção Cerâmica

Com quatro graus padrão de E25 a E49 , o SSG-E permite que os engenheiros selecionem o desempenho de compressão apropriado para diferentes células de bateria e estruturas de módulos.

Da seleção de materiais à proteção térmica personalizada

XYFOAMS fornece materiais compostos cerâmicos e espuma de silicone cerâmico para baterias EV e aplicações de armazenamento de energia.

Nossas capacidades abrangem:

Desenvolvimento de materiais → Seleção de classe → Teste de desempenho → Laminação → Corte e vinco → Componentes personalizados → Produção em massa

Solicite dados técnicos SSG-E, amostras ou componentes customizados para seu projeto de proteção térmica de bateria.