Toplotni beg je eden najbolj kritičnih varnostnih izzivov v sistemih litij-ionskih baterij.

Ko baterijska celica vstopi v toplotno beg, se lahko ekstremna vročina, plamen in visokotemperaturni plini hitro prenesejo na sosednje celice in module. Učinkoviti materiali za toplotno zaščito pomagajo prekiniti ali odložiti to pot širjenja z zagotavljanjem toplotne izolacije, odpornosti proti ognju in fizičnega ločevanja.

XYFOAMS razvija keramične kompozite in materiale iz silikonske pene, ki tvorijo keramiko, za toplotno zaščito baterijskih celic, modulov in paketov.

Naši materiali za toplotno zaščito združujejo toplotno izolacijo, odpornost proti ognju, električno izolacijo, blaženje in strukturno stabilnost pri visokih temperaturah, da izpolnjujejo različne zahteve glede zaščite akumulatorja.

Tipične aplikacije vključujejo:

• Toplotne pregrade med celicami

• Oblazinjenje celic in toplotna izolacija

• Toplotna zaščita od modula do modula

• Zaščita ohišja baterije

• Protipožarna zaščita pokrova baterije

• Izolacija in oblazinjenje hladilne plošče

• Visokonapetostna električna izolacija

• Baterijski sistemi za shranjevanje energije

Lastnosti izdelka

Zaščita pred toplotnim uhajanjem

SSG-C in SSG-E sta zasnovana tako, da delujeta kot toplotna pregrada v baterijskih sistemih.

Ko celica doživi toplotno uhajanje, material pomaga zmanjšati prenos toplote in širjenje plamena proti sosednjim celicam in komponentam, kar zagotavlja dodaten čas zaščite za baterijski sistem.

Keramična zaščita pred visokimi temperaturami

SSG-E je silikonska pena, ki tvori keramiko.

V normalnih pogojih delovanja ostane material mehak, elastičen in stisljiv. Pri ekstremni toplotni izpostavljenosti se silikonska pena postopoma keramizira in tvori togo, samonosno keramično strukturo.

Ta transformacija omogoča materialu, da ohrani svojo pregradno funkcijo tudi po izpostavljenosti hudi vročini.

Za SSG-E49 se keramična transformacija zgodi pri približno 450–500 °C , pri čemer nastala porozna keramična struktura ohranja dobro strukturno celovitost.

Toplotna izolacija

Fina celična struktura SSG-E zagotavlja nizko toplotno prevodnost in toplotno izolacijo.

Zaradi tega je primeren za pozicioniranje med baterijskimi celicami, okoli baterijskih modulov in znotraj struktur baterijskih paketov, kjer je zmanjšanje prenosa toplote kritično.

Oblazinjenje in odpornost na stiskanje

Za razliko od togih keramičnih plošč ali tradicionalnih materialov za toplotno pregrado SSG-E zagotavlja elastično blaženje pred izpostavljenostjo toploti.

Lahko se prilagodi dimenzijskim tolerancam, širjenju celic in mehanskemu gibanju, medtem ko ohranja kontaktni pritisk.

Na voljo je tudi prilagojena zmogljivost CFD glede na zahteve aplikacije.

Odpornost proti ognju

SSG-E zagotavlja visoko odpornost proti ognju in nizke lastnosti dima pred keramičenjem.

Navedeni razredi SSG-E dosegajo UL94 V-0 negorljive lastnosti.

Električna izolacija

SSG-E združuje toplotno zaščito z električno izolacijo, zaradi česar je primeren za baterijske sisteme, kjer morajo toplotne pregrade zagotavljati tudi električno izolacijo.

Našteti razredi zagotavljajo dielektrično trdnost ≥3,0 kV/mm.

Široka temperaturna zmogljivost

SSG-E je zasnovan za zahtevna temperaturna okolja.

Trenutne informacije o izdelku določajo priporočeno delovno temperaturno območje od približno -55 °C do +200 °C , medtem ko se toplotna zaščitna funkcija materiala razširi na veliko višje temperature med toplotnim dogodkom.

Področja uporabe

EV baterijski sistemi

SSG-E je zasnovan za sisteme litij-ionskih baterij, ki zahtevajo mehansko blaženje in toplotno zaščito pred uhajanjem.

Tipične aplikacije vključujejo:

• Oblazinjenje v obliki vrečke

• Toplotne pregrade med celicami

• Zaščita prizmatičnih celic

• Toplotna izolacija modula

• Toplotne pregrade od modula do modula

• Zaščita ohišja baterije

• Protipožarna zaščita pokrova baterije

Material je mogoče namestiti med celice ali okoli modulov, da zagotovi blaženje med normalnim delovanjem in toplotno zaščito med neobičajnimi toplotnimi dogodki.

Sistemi za shranjevanje energije

Veliki baterijski sistemi za shranjevanje energije vsebujejo več celic in modulov znotraj kompaktnih ohišij.

SSG-E se lahko uporablja kot notranja toplotna pregrada za zmanjšanje širjenja toplote med sosednjimi komponentami baterije.

Tipične aplikacije vključujejo:

• ESS baterijski moduli

• Ločevalci celic

• Module toplotne pregrade

• Izolacija omarice za baterije

• Zaščita ohišja baterije

• Ognjevarne blazinice

Avtomobilizem in transport

SSG-E se lahko uporablja v električnih in transportnih baterijskih sistemih, kjer je potrebna lahka toplotna zaščita, blaženje in električna izolacija.

Tipične aplikacije vključujejo:

• EV baterijski sklopi

• Hibridni baterijski sistemi

• Ohišja za visokonapetostne baterije

• Baterijski sistemi za železniški promet

• Zaščita baterijskega modula

Visokonapetostni električni sistemi

Zaradi električne izolacije in protipožarnih lastnosti keramične silikonske pene je primerna za visokonapetostne komponente in električna ohišja, ki zahtevajo dodatno toplotno zaščito.

Tipične aplikacije

Oblazinjenje in toplotna zaščita v vrečki

SSG-E je mogoče namestiti med celice vrečke, da zagotovi mehansko blaženje in toplotno izolacijo.

Med normalnim delovanjem se pena prilagaja širjenju celic in spremembam dimenzij.

Med termičnim dogodkom material zagotavlja toplotno pregrado in se pod visoko temperaturo postopoma keramizira.

Priporočeni razredi: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49

Ustrezen razred je mogoče izbrati glede na potrebno stiskalno silo in celično strukturo.

Toplotna pregrada od celice do celice

SSG-E je mogoče namestiti neposredno med sosednjimi baterijskimi celicami.

Njegova kombinacija nizke toplotne prevodnosti, odpornosti proti ognju in zmožnosti oblikovanja keramike pomaga zmanjšati prenos toplote med sosednjimi celicami.

Za aplikacije, ki zahtevajo višjo podporo za stiskanje, razredih z višjo gostoto, kot sta SSG-E45 in SSG-E49 . je mogoče razmisliti o

Modul za toplotno zaščito

SSG-E se lahko uporablja okoli baterijskih modulov za ustvarjanje toplotne pregrade med moduli ali med modulom in ohišjem baterije.

Penasta struktura zagotavlja izolacijo in oblazinjenje, hkrati pa ohranja prožnost med sestavljanjem.

Podpora za hladilno ploščo in toplotna zaščita

SSG-E se lahko uporablja med baterijskimi moduli in hladilnimi strukturami, kjer sta hkrati potrebni blaženje in toplotna zaščita.

Struktura elastične pene lahko kompenzira dimenzijske tolerance, hkrati pa zagotavlja toplotno izolacijo.

Zaščita pokrova baterije

SSG-E je mogoče namestiti pod ali okoli pokrovov baterijskega paketa, da zagotovite dodatno toplotno zaščitno plast.

V normalnih pogojih pena zagotavlja oblazinjenje in izolacijo. Pri ekstremni toplotni izpostavljenosti se keramizira in tvori zaščitno strukturo.

Serija izdelkov

SSG-C — keramični kompozitni trak

SSG-C je nepenjen keramični kompozitni trak, zasnovan predvsem za tanke, fleksibilne toplotne ovire in zaščito pred visokimi temperaturami.

Zaradi tračne strukture je primeren za lokacije, kjer je prostor za namestitev omejen in je potrebna tanka toplotno zaščitna plast.

Ključne značilnosti

• Tanek in prožen

• Odpornost na viset osnovnih materialnih platform:

• Ognjevarnost

• Toplotna izolacija

• Električna izolacija

• Primerno za izrezovanje po meri

• Primerno za večslojno laminacijo

Tipične aplikacije

• Toplotne pregrade med celicami

• Toplotne pregrade od modula do modula

• Zaščita ohišja baterije

• Električna izolacija

• Zaščita pokrova baterije

• Visokotemperaturni strukturni vmesniki

SSG-E — keramična silikonska pena

SSG-E je silikonska pena, ki tvori keramiko, posebej razvita za aplikacije, ki zahtevajo tako blaženje kot zaščito pred toplotnim uhajanjem.

Pred keramiko se SSG-E obnaša kot prožna silikonska pena z odlično elastičnostjo, kompresijsko zmogljivostjo in toplotno izolacijo.

Ko je material izpostavljen ekstremni vročini, se postopoma preoblikuje v keramično strukturo in po izpostavljenosti toploti ohrani določeno stopnjo samonosne trdnosti.

Zaradi tega se SSG-E bistveno razlikuje od običajne silikonske pene:

Normalno delovanje

Oblazinjenje + odpornost na stiskanje + toplotna izolacija + električna izolacija

↓

Ekstremna toplotna izpostavljenost

Keramika + protipožarna zaščita + Toplotna pregrada + Strukturna podpora

Serija SSG-E trenutno pokriva štiri glavne stopnje zmogljivosti: E25, E40, E45 in E49 , ki zagotavljajo različne ravni gostote in kompresijske sile za različne strukture baterij.

Specifikacije serije SSG-E

Štiri stopnje imajo enake toplotne, ognjevarne in električne izolacijske lastnosti jedra, medtem ko se njihova gostota in tlačna napetost postopoma povečujeta od E25 do E49.

Izbira ocene

SSG-E25 — nizka kompresijska sila

Zaradi nižje gostote in manjše kompresijske napetosti je E25 primeren za aplikacije, kjer sta potrebna mehko blaženje in nizka kompresijska sila.

Tipične aplikacije:

• Oblazinjenje v obliki vrečke

• Ločevalci mehkih celic

• Toplotne pregrade za nizko obremenitev

• Elektronsko blaženje

SSG-E40 — Srednja kompresijska sila

E40 zagotavlja ravnovesje med mehkobo, blaženjem in mehansko podporo.

Tipične aplikacije:

• Blaženje od celice do celice

• Izolacija baterijskega modula

• Splošne aplikacije toplotne pregrade

• Zaščita ohišja baterije

SSG-E45 — Srednje visoka kompresijska sila

E45 zagotavlja večjo tlačno obremenitev za aplikacije, ki zahtevajo močnejšo mehansko podporo, hkrati pa ohranja toplotno izolacijo in odpornost proti ognju.

Tipične aplikacije:

• Oblazinjenje baterijske celice

• Module toplotne pregrade

• Nosilec hladilne plošče

• Strukture baterij z višjo obremenitvijo

SSG-E49 — Visoka kompresijska sila

E49 je najvišja stopnja stiskanja med štirimi navedenimi standardnimi stopnjami.

Z gostoto približno 0,52 g/cm³ in tlačno napetostjo približno 170 kPa pri 25 % kompresiji je E49 zasnovan za aplikacije, ki zahtevajo večjo mehansko podporo in toplotno zaščito.

Tipične aplikacije vključujejo:

• Blaženje visokoobremenjenih celic

• Toplotne pregrade med celicami

• Modul toplotne zaščite

• Nosilec hladilne plošče

• Zaščita pokrova baterije

• Strukturne toplotne pregrade

SSG-E49 prav tako dokazuje približno 2,8-odstotno kompresijo pri 100 °C v podatkih o aplikaciji podjetja, kar podpira dolgoročno dimenzijsko stabilnost pri stiskanju.

Indeks uspešnosti

Mehanska zmogljivost

Serija SSG-E je zasnovana s progresivno naraščajočo tlačno napetostjo od E25 do E49.

To omogoča inženirjem, da prilagodijo mehanski odziv pene različnim vrzeli med celicami, kompresijskim razmerjem in zahtevam glede podpore.

Obremenitev pri 25 %:

• E25: 40 kPa

• E40: 65 kPa

• E45: 120 kPa

• E49: 170 kPa

Napredovanje stopnje omogoča izbiro materiala glede na zahtevano ravnotežje med mehkim oblazinjenjem in strukturno podporo.

Toplotna zmogljivost

Vse štiri navedene stopnje SSG-E zagotavljajo:

• Toplotna prevodnost: 0,07 W/m·K

• Priporočena delovna temperatura: -55°C do +200°C

• Visokotemperaturna sposobnost oblikovanja keramike

• Ognjevarnost

• Toplotna izolacija

Posebej je bilo dokazano, da SSG-E49 tvori samonosno keramično strukturo pri približno 450–500 °C pod toplotno izpostavljenostjo.

Plamen in električna zmogljivost

Serija SSG-E zagotavlja:

• UL94 V-0

• Dielektrična trdnost: ≥3,0 kV/mm

• Nizke lastnosti dima

• Skladnost z RoHS

Te značilnosti omogočajo, da SSG-E kombinira toplotno zaščito in električno izolacijo znotraj iste komponente.

Specifikacija izdelka

SSG-E je mogoče dobaviti in prilagoditi glede na strukturo baterije in zahteve glede pretvorbe.

Standardne ocene uspešnosti

Možnosti prilagajanja

Glede na zasnovo baterije je SSG-E mogoče prilagoditi v:

• Debelina

• širina

• Dolžina

• Gostota

• Kompresijska napetost

• CFD lastnosti

• Lepilna podlaga

• Površinska obdelava

• Struktura laminacije

• Rezana geometrija

Prilagojena zmogljivost CFD je na voljo za zasnove baterij za posamezne aplikacije.

Pri izbiri materiala je treba upoštevati:

Tip celice → Razširitev celice → Kompresijsko razmerje → Zahtevana kompresijska napetost → Debelina → Toplotna obremenitev → Prostor za namestitev

Storitve obdelave

Rezanje

Zvitke SSG-E je mogoče razrezati na prilagojene širine za samodejno sestavljanje baterije.

Laminacija

SSG-E je mogoče laminirati z lepilnimi plastmi, filmi, keramičnimi kompoziti ali drugimi funkcionalnimi materiali za ustvarjanje večplastnih toplotno zaščitnih struktur.

Natančno izrezovanje

SSG-E je mogoče pretvoriti v prilagojeno:

• Celični distančniki

• Toplotne pregrade

• Blazine za blaženje

• Izolacijske blazinice za module

• Zaščitne podloge za pokrov baterije

• Zaščitne komponente konektorjev

• Prilagojena toplotna zaščitna tesnila

Prilagojene komponente baterije

Na podlagi risb strank in arhitekture baterije lahko XYFOAMS zagotovi prilagojene komponente SSG-E z določeno debelino, geometrijo, karakteristikami stiskanja in strukturo lepila.

Toplotna zaščita, zasnovana glede na strukturo vaše baterije

Toplotna zaščita ni le stvar izbire materiala z najvišjo temperaturno odpornostjo.

Pravi material je odvisen od:

Struktura celice → Toplotna propagacijska pot → Zahteva za stiskanje → Prostor za namestitev → Toplotna obremenitev → Zahtevana zaščitna zmogljivost

SSG-C je primeren, kadar je potrebna tanka, fleksibilna keramična kompozitna pregrada .

SSG-E zagotavlja celovitejšo kombinacijo:

Oblazinjenje + Toplotna izolacija + Odpornost proti ognju + Električna izolacija + Keramična zaščita

S štirimi standardnimi stopnjami od E25 do E49 SSG-E omogoča inženirjem, da izberejo ustrezno kompresijsko zmogljivost za različne strukture baterijskih celic in modulov.

Od izbire materiala do prilagojene toplotne zaščite

XYFOAMS zagotavlja keramične kompozitne materiale in keramične silikonske pene za baterije in aplikacije za shranjevanje energije v električnih vozilih.

Naše zmogljivosti zajemajo:

Razvoj materiala → Izbira stopnje → Testiranje delovanja → Laminacija → Izrezovanje → Prilagojene komponente → Masovna proizvodnja

Zahtevajte tehnične podatke SSG-E, vzorce ali prilagojene izsekane komponente za vaš projekt toplotne zaščite baterije.