Thermal runaway är en av de mest kritiska säkerhetsutmaningarna i litiumjonbatterisystem.

När en battericell kommer in i termisk runaway kan extrem värme, lågor och högtemperaturgaser snabbt överföras till intilliggande celler och moduler. Effektiva värmeskyddsmaterial hjälper till att avbryta eller fördröja denna utbredningsväg genom att tillhandahålla värmeisolering, flambeständighet och fysisk separation.

XYFOAMS utvecklar keramiska kompositmaterial och keramiskt bildande silikonskummaterial för termiskt skydd på battericell, modul och förpackningsnivå.

Våra termiska flyktskyddsmaterial kombinerar värmeisolering, flamskydd, elektrisk isolering, dämpning och hög temperatur strukturell stabilitet för att möta olika batteriskyddskrav.

Typiska tillämpningar inkluderar:

• Termiska barriärer från cell till cell

• Celldämpning och värmeisolering

• Termiskt skydd från modul till modul

• Kapslingsskydd för batteripaket

• Batterilock brandskydd

• Kylplattans isolering och dämpning

• Elektrisk högspänningsisolering

• Energilagringsbatterisystem

Produktegenskaper

Skydd mot förökning av termiskt rinnande

SSG-C och SSG-E är designade för att fungera som termiska barriärer inom batterisystem.

När en cell upplever termisk flykt hjälper materialet till att minska värmeöverföringen och flamutbredningen mot intilliggande celler och komponenter, vilket ger extra skyddstid för batterisystemet.

Keramiskt skydd vid hög temperatur

SSG-E är ett keramiskt bildande silikonskum.

Under normala driftsförhållanden förblir materialet mjukt, elastiskt och komprimerbart. Under extrem termisk exponering keramiserar silikonskummet gradvis och bildar en styv, självbärande keramisk struktur.

Denna omvandling gör att materialet kan behålla sin barriärfunktion även efter exponering för svår värme.

För SSG-E49 sker den keramiska omvandlingen vid cirka 450–500 °C , varvid den resulterande porösa keramiska strukturen bibehåller god strukturell integritet.

Värmeisolering

Den fina cellstrukturen hos SSG-E ger låg värmeledningsförmåga och värmeisolering.

Detta gör den lämplig för placering mellan battericeller, runt batterimoduler och inom batteripaketstrukturer där det är viktigt att minska värmeöverföringen.

Dämpning och kompressionsförmåga

Till skillnad från styva keramiska skivor eller traditionella termiska barriärmaterial ger SSG-E elastisk dämpning före termisk exponering.

Den kan ta emot dimensionstoleranser, cellexpansion och mekanisk rörelse samtidigt som kontakttrycket bibehålls.

Anpassad CFD-prestanda är också tillgänglig enligt applikationskrav.

Flammotstånd

SSG-E ger hög flambeständighet och låga rökegenskaper före keramisering.

De listade SSG-E-kvaliteterna uppnår UL94 V-0 flamskyddande prestanda.

Elektrisk isolering

SSG-E kombinerar termiskt skydd med elektrisk isolering, vilket gör den lämplig för batterisystem där termiska barriärer också måste ge elektrisk isolering.

De listade kvaliteterna ger en dielektrisk styrka på ≥3,0 kV/mm.

Bred temperaturkapacitet

SSG-E är designad för krävande temperaturmiljöer.

Den aktuella produktinformationen anger ett rekommenderat driftstemperaturområde på cirka -55°C till +200°C , medan materialets termiska skyddsfunktion sträcker sig till mycket högre temperaturer under en termisk händelse.

Användningsområden

EV batterisystem

SSG-E är designad för litiumjonbatterisystem som kräver både mekanisk dämpning och termiskt flyktskydd.

Typiska tillämpningar inkluderar:

• Dämpning av fickceller

• Termiska barriärer från cell till cell

• Prismatiskt cellskydd

• Modul värmeisolering

• Modul-till-modul termiska barriärer

• Kapslingsskydd för batteripaket

• Batterilock brandskydd

Materialet kan placeras mellan celler eller runt moduler för att ge dämpning under normal drift och termiskt skydd under onormala termiska händelser.

Energilagringssystem

Stora energilagringsbatterisystem innehåller flera celler och moduler i kompakta kapslingar.

SSG-E kan användas som en intern termisk barriär för att minska termisk utbredning mellan närliggande batterikomponenter.

Typiska tillämpningar inkluderar:

• ESS batterimoduler

• Cellseparatorer

• Modul termiska barriärer

• Isolering av batteriskåp

• Batterihöljesskydd

• Brandsäkra dämpningsdynor

Fordon & Transport

SSG-E kan användas i elbilar och transportbatterisystem där lätta värmeskydd, dämpning och elektrisk isolering krävs.

Typiska tillämpningar inkluderar:

• EV batteripaket

• Hybridbatterisystem

• Högspänningsbatterihöljen

• Rail transit batterisystem

• Batterimodulskydd

Högspänningselektriska system

Den elektriska isoleringen och de flambeständiga egenskaperna hos keramiskt silikonskum gör det lämpligt för högspänningskomponenter och elektriska kapslingar som kräver ytterligare termiskt skydd.

Typiska applikationer

Pouch Cell Cushioning & Thermal Protection

SSG-E kan placeras mellan påsceller för att ge både mekanisk dämpning och värmeisolering.

Under normal drift upptar skummet cellexpansion och dimensionsvariation.

Under en termisk händelse ger materialet en termisk barriär och keramiserar gradvis under hög temperatur.

Rekommenderade betyg: SSG-E25 / SSG-E40 / SSG-E45 / SSG-E49

Lämplig kvalitet kan väljas enligt den erforderliga kompressionskraften och cellstrukturen.

Cell-till-cell termisk barriär

SSG-E kan installeras direkt mellan intilliggande battericeller.

Dess kombination av låg värmeledningsförmåga, flambeständighet och keramisk formningsförmåga hjälper till att minska värmeöverföringen mellan närliggande celler.

För applikationer som kräver högre kompressionsstöd, kan högre densitetskvaliteter som SSG-E45 och SSG-E49 övervägas.

Modul termiskt skydd

SSG-E kan användas runt batterimoduler för att skapa en termisk barriär mellan moduler eller mellan modulen och batterihöljet.

Skumstrukturen ger både isolering och dämpning samtidigt som flexibiliteten bibehålls under monteringen.

Stöd för kylplatta och termiskt skydd

SSG-E kan användas mellan batterimoduler och kylkonstruktioner där dämpning och termiskt skydd krävs samtidigt.

Den elastiska skumstrukturen kan kompensera för dimensionstoleranser samtidigt som den ger värmeisolering.

Batteriskydd

SSG-E kan installeras under eller runt batteripaketets lock för att ge ett extra termiskt skyddsskikt.

Under normala förhållanden ger skummet dämpning och isolering. Vid extrem värmeexponering genomgår den keramisering och bildar en skyddande struktur.

Produktserie

SSG-C — Keramisk komposittejp

SSG-C är en icke-skummad keramisk komposittejp designad främst för tunna, flexibla termiska barriärer och högtemperaturskydd.

Dess tejpstruktur gör den lämplig för platser där installationsutrymmet är begränsat och ett tunt termiskt skyddsskikt krävs.

Nyckelegenskaper

• Tunn och flexibel

• Motstånd mot hög temperatur

• Flammotstånd

• Värmeisolering

• Elektrisk isolering

• Lämplig för skräddarsydd stansning

• Lämplig för flerskiktslaminering

Typiska applikationer

• Cell-till-cell termiska barriärer

• Modul-till-modul termiska barriärer

• Batterihöljeskydd

• Elektrisk isolering

• Batteriskydd

• Högtemperaturstrukturella gränssnitt

SSG-E — Keramiskt silikonskum

SSG-E är ett keramiskt bildande silikonskum speciellt utvecklat för applikationer som kräver både dämpning och termiskt skydd.

Före keramisering beter sig SSG-E som ett flexibelt silikonskum med utmärkt elasticitet, kompressionsprestanda och värmeisolering.

När det utsätts för extrem värme omvandlas materialet gradvis till en keramisk struktur och behåller en viss grad av självbärande styrka efter termisk exponering.

Detta gör SSG-E fundamentalt annorlunda än konventionellt silikonskum:

Normal drift

Dämpning + Kompressionsförmåga + Värmeisolering + Elektrisk isolering

↓

Extrem termisk exponering

Keramisering + Flamskydd + Termisk barriär + strukturellt stöd

SSG-E-serien täcker för närvarande fyra huvudsakliga prestandagrader: E25, E40, E45 och E49 , vilket ger olika nivåer av densitet och kompressionskraft för olika batteristrukturer.

Specifikationer för SSG-E-serien

De fyra kvaliteterna delar samma kärna termiska, flamskyddande och elektriska isoleringsegenskaper, medan deras densitet och kompressionsspänning ökar progressivt från E25 till E49.

Betygsurval

SSG-E25 — Låg kompressionskraft

Lägre densitet och lägre tryckspänning gör E25 lämplig för applikationer där mjuk dämpning och låg kompressionskraft krävs.

Typiska tillämpningar:

• Dämpning av fickceller

• Mjuka cellseparatorer

• Lågbelastning termiska barriärer

• Elektronik dämpning

SSG-E40 — Medium kompressionskraft

E40 ger en balans mellan mjukhet, dämpning och mekaniskt stöd.

Typiska tillämpningar:

• Cell-till-cell-dämpning

• Batterimodulisolering

• Allmänna termiska barriärapplikationer

• Batterihöljeskydd

SSG-E45 — Medium-Hög kompressionskraft

E45 ger högre kompressionsspänning för applikationer som kräver starkare mekaniskt stöd samtidigt som värmeisoleringen och flamskyddet bibehålls.

Typiska tillämpningar:

• Battericellsdämpning

• Modul termiska barriärer

• Stöd för kylplatta

• Batteristrukturer med högre belastning

SSG-E49 — Hög kompressionskraft

E49 är den högsta kompressionsgraden bland de fyra listade standardkvaliteterna.

Med en densitet på cirka 0,52 g/cm³ och kompressionsspänning på cirka 170 kPa vid 25 % kompression , är E49 designad för applikationer som kräver högre mekaniskt stöd och termiskt skydd.

Typiska tillämpningar inkluderar:

• Högbelastningscellsdämpning

• Cell-till-cell termiska barriärer

• Modul termiskt skydd

• Stöd för kylplatta

• Batteriskydd

• Strukturella termiska barriärer

SSG-E49 visar också cirka 2,8 % kompression vid 100°C i företagets applikationsdata, vilket stöder långsiktig dimensionsstabilitet under kompression.

Prestationsindex

Mekanisk prestanda

SSG-E-serien är designad med progressivt ökande kompressionsspänning från E25 till E49.

Detta gör att ingenjörer kan matcha skummets mekaniska respons till olika cellgap, kompressionsförhållanden och stödkrav.

Kompressionsstress @25 %:

• E25: 40 kPa

• E40: 65 kPa

• E45: 120 kPa

• E49: 170 kPa

Gradens framsteg gör att materialet kan väljas enligt den nödvändiga balansen mellan mjuk dämpning och strukturellt stöd.

Termisk prestanda

Alla fyra listade SSG-E-kvaliteterna ger:

• Värmeledningsförmåga: 0,07 W/m·K

• Rekommenderad drifttemperatur: -55°C till +200°C

• Högtemperaturkeramisk formningsförmåga

• Flammotstånd

• Värmeisolering

SSG-E49 har specifikt visat sig bilda en självbärande keramisk struktur vid cirka 450–500°C under termisk exponering.

Flame & Electrical Performance

SSG-E-serien ger:

• UL94 V-0

• Dielektrisk hållfasthet: ≥3,0 kV/mm

• Låga rökegenskaper

• RoHS-överensstämmelse

Dessa egenskaper gör att SSG-E kan kombinera termiskt skydd och elektrisk isolering inom samma komponent.

Produktspecifikation

SSG-E kan levereras och anpassas efter batteristruktur och konverteringskrav.

Standardprestandabetyg

Anpassningsalternativ

Beroende på batteridesign kan SSG-E anpassas i:

• Tjocklek

• Bredd

• Längd

• Densitet

• Kompressionsstress

• CFD-egenskaper

• Självhäftande baksida

• Ytbehandling

• Lamineringsstruktur

• Stansad geometri

Anpassad CFD-prestanda är tillgänglig för applikationsspecifika batteridesigner.

Materialval bör överväga:

Celltyp → Cellexpansion → Kompressionsförhållande → Erforderlig kompressionsspänning → Tjocklek → Termisk belastning → Installationsutrymme

Bearbetningstjänster

Klyvning

SSG-E-rullar kan skäras i skräddarsydda bredder för automatisk batterimontering.

Laminering

SSG-E kan lamineras med självhäftande lager, filmer, keramiska kompositer eller andra funktionella material för att skapa flerlagers termiska skyddsstrukturer.

Precisionsstansning

SSG-E kan konverteras till skräddarsydda:

• Celldistanser

• Termiska barriärer

• Dämpande kuddar

• Modulisoleringsdynor

• Batteriskyddsskydd

• Anslutningsskyddskomponenter

• Anpassade värmeskyddspackningar

Anpassade batterikomponenter

Baserat på kundritningar och batteriarkitektur kan XYFOAMS tillhandahålla skräddarsydda SSG-E-komponenter med specificerad tjocklek, geometri, kompressionsegenskaper och limstruktur.

Termiskt skydd designat runt din batteristruktur

Termiskt flyktskydd är inte bara en fråga om att välja materialet med högst temperaturbeständighet.

Rätt material beror på:

Cellstruktur → Termisk utbredningsväg → Kompressionskrav → Installationsutrymme → Termisk belastning → Nödvändig skyddsprestanda

SSG-C är lämpligt när en tunn, flexibel keramisk kompositbarriär krävs.

SSG-E ger en mer omfattande kombination av:

Dämpning + Värmeisolering + Flambeständighet + Elektrisk isolering + Keramiskt skydd

Med fyra standardkvaliteter från E25 till E49 tillåter SSG-E ingenjörer att välja lämplig kompressionsprestanda för olika battericell- och modulstrukturer.

Från materialval till anpassat termiskt skydd

XYFOAMS tillhandahåller keramiska kompositmaterial och keramiska silikonskummaterial för EV-batterier och energilagringstillämpningar.

Våra möjligheter täcker:

Materialutveckling → Kvalitetsval → Prestandatester → Laminering → Skärning → Anpassade komponenter → Massproduktion

Begär SSG-E tekniska data, prover eller skräddarsydda stansade komponenter för ditt batterivärmeskyddsprojekt.