يعمل هذا الشريط على إخطار الزوار بالتحديثات المهمة

راية
بيت العزل الحراري للبطارية

رغوة بوليميد للحماية الحرارية لبطارية المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة

شهادة

يو ال 9540 أ

الكثافة النموذجية

28-32 كجم/م3


حواجز حرارية خفيفة الوزن لسلامة بطارية الليثيوم أيون

رغوة بوليميد JLON عبارة عن مادة حاجزة حرارية خفيفة الوزن ومرنة تم تطويرها لتطبيقات بطاريات الليثيوم أيون الصعبة.


فهو يجمع بين العزل الحراري، ومقاومة اللهب، واستعادة الضغط، والعزل الكهربائي في مادة واحدة، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات حيث لا يستطيع الحاجز الحراري الصلب التقليدي وحده استيعاب توسيع خلايا البطارية أو تفاوتات التجميع.


يمكن استخدام رغوة JLON PI من مستوى الخلية إلى مستوى حزمة البطارية ومستوى خزانة تخزين الطاقة ، بما في ذلك بطاريات المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين طاقة البطاريات الثابتة (BESS).

بغ
حواجز حرارية خفيفة الوزن

التطبيقات النموذجية

الحواجز الحرارية من خلية إلى خلية

فواصل خلايا بطارية ليثيوم أيون

عزل وحدة بطارية EV

بطانات البطارية السفلية والجانبية والعلوية

الحواجز الحرارية من الوحدة إلى العلبة

حواجز الانتشار الحراري للبطارية

عزل حزمة بطارية تخزين الطاقة

عزل جدران وأبواب الخزانة من BESS

عزل جدران وأبواب الخزانة من BESS

مكونات رغوة PI المدعومة بمادة لاصقة

مادة جلون الأساسية

هل تحتاج إلى توصية مادية لتصميم البطارية الخاصة بك؟

أرسل لنا نوع الخلية الخاصة بك والسمك المتاح ودرجة حرارة التشغيل ومتطلبات الضغط.

لماذا أصبح العزل الحراري للبطارية أكثر أهمية

تفرض كثافة الطاقة الأعلى وبنيات البطاريات المدمجة بشكل متزايد متطلبات أكبر على الحماية الحرارية السلبية.

أثناء حدث الانفلات الحراري، قد تنتقل الحرارة الناتجة عن خلية أيون الليثيوم بسرعة إلى الخلايا المجاورة. ولذلك يتم استخدام مواد الحاجز الحراري بين الخلايا والوحدات والهياكل المحيطة بها للمساعدة في تقليل انتقال الحرارة وتأخير الانتشار الحراري.

وفي الوقت نفسه، تتوسع خلايا أيون الليثيوم وتنكمش أثناء دورات الشحن والتفريغ المتكررة.

وهذا يخلق تحديًا هندسيًا إضافيًا:

قد يحتاج الحاجز الحراري للبطارية إلى عزل الحرارة مع استيعاب توسع الخلايا والحفاظ على الضغط المتحكم فيه.

مرجع ul-9540a
يمكن للمواد الصلبة مثل الميكا أن توفر درجة حرارة عالية وعزلًا كهربائيًا ممتازًا، بينما يوفر الإيروجيل توصيلًا حراريًا منخفضًا للغاية. ومع ذلك، فإن هذه المواد لا توفر دائمًا المرونة المطلوبة لإدارة الضغط.

هذا هو المكان الذي توفر فيه رغوة البوليميد المرنة مجموعة مختلفة من الخصائص.

أربع وظائف في حاجز حراري لبطارية واحدة

1. العزل الحراري

تساعد رغوة JLON PI على تقليل نقل الحرارة بين خلايا البطارية المجاورة ومكونات حزمة البطارية الأخرى.


تُظهر بيانات الاختبار النموذجية على مستوى البطارية التوصيل الحراري لما يلي تقريبًا:


0.04 واط/(م·ك)


وهذا يجعل رغوة PI مناسبة للتطبيقات التي تتطلب طبقة عازلة خفيفة الوزن مع مرونة ميكانيكية.

2. الحماية من الانتشار الحراري

يمكن تركيب رغوة PI بين خلايا البطارية أو الوحدات كجزء من نظام الحماية الحرارية السلبية.


أثناء التسخين غير الطبيعي أو الهروب الحراري، تساعد المادة على تقليل انتقال الحرارة إلى المكونات المجاورة وتوفر وقتًا إضافيًا قبل أن تصل الطاقة الحرارية إلى الخلايا المجاورة.


في اختبار عينة عزل البطارية:


درجة حرارة الجانب الساخن: 650 درجة مئوية

أقصى درجة حرارة للجانب البارد: حوالي 172 درجة مئوية


يعتمد الأداء الفعلي للحماية الحرارية لنظام البطارية على سمك المادة وكثافتها ونسبة الضغط وكيمياء الخلية وتصميم العبوة وظروف التعرض.


ولهذا السبب، يجب دائمًا التحقق من صحة الأداء الحراري المنطلق على مستوى الخلية أو الوحدة أو العبوة وفقًا لظروف التصميم الفعلية للعميل.

3. توسيع الخلية وإدارة الضغط

تواجه خلايا البطارية تغيرات في الأبعاد أثناء الشحن والتفريغ وركوب الدراجات على المدى الطويل.


يمكن أن تتشوه رغوة البوليميد المرنة تحت الضغط وتساعد على:

يمتص توسع الخلايا

التعويض عن تفاوتات التجميع

تقليل الفجوات بين المكونات

الحفاظ على ضغط الاتصال

توفير توسيد أثناء الاهتزاز

الحفاظ على الفصل الحراري أثناء ركوب الدراجات المتكررة

أظهرت عينة رغوة PI التي تم اختبارها على مستوى البطارية ما يلي:

نسبة المسافة البادئة 25% / 40%: 0.45

65% / 40% نسبة المسافة البادئة: 4.0


يسمح سلوك الضغط هذا للمادة بالتكيف مع أبعاد الخلية المتغيرة مع الحفاظ على وظيفتها كحاجز حراري.

تضع وثائق البطارية المصدر على وجه التحديد رغوة PI المرنة كوسيلة للجمع بين الفصل الحراري والتعويض عن تمدد الخلايا وتفاوتات التجميع.

4. العزل الكهربائي

يعد العزل الكهربائي مطلبًا مهمًا آخر داخل أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي.

تشمل الخصائص النموذجية التي تم اختبارها ما يلي:
ملكيةبيانات الاختبار النموذجية
مقاومة الحجم10¹⁶–10¹⁷ Ω·سم
ثابت العزل الكهربائي عند 1 ميجا هرتز2.8-3.2
فقدان العزل الكهربائي @ 1 ميجا هرتز0.006-0.007
قوة عازلة1.8 كيلو فولت/مم
هذا المزيج من العزل الحراري والكهربائي يسمح لرغوة PI بأداء وظائف متعددة داخل حزمة البطارية.

الحواجز الحرارية من خلية إلى أخرى

أحد التطبيقات الواعدة لرغوة البوليميد المرنة هو بين خلايا أيونات الليثيوم المتجاورة.


قد يستخدم العزل التقليدي من خلية إلى خلية مواد مثل:

الهلام الهوائي

ميكا

مواد ألياف السيراميك

رغوة السيليكون

رغوة PU أو EVA المقاومة للهب

راية
كل مادة تحل جزءًا مختلفًا من المشكلة.

يوفر Airgel توصيلًا حراريًا منخفضًا للغاية ولكنه هش نسبيًا ويوفر استعادة محدودة للضغط.

توفر الميكا عزلًا كهربائيًا ودرجة حرارة عالية ممتازة ولكنها صلبة ولا يمكنها استيعاب توسع الخلايا بشكل كبير.

توفر رغاوي البوليمر التقليدية توسيدًا ولكنها توفر عمومًا أداءً أقل في درجات الحرارة العالية.

تعتبر رغوة JLON PI مفيدة بشكل خاص عندما يتطلب التصميم:

العزل الحراري + مقاومة اللهب + المرونة + العزل الكهربائي
في نفس المكون.

رغوة بوليميد لحزم بطاريات السيارات الكهربائية

تتطلب مجموعات بطاريات المركبات الكهربائية حماية حرارية مع تقليل الوزن الإضافي والمساحة المشغولة.
يمكن استخدام رغوة JLON PI في عدة مواقع ضمن حزمة بطارية EV.

بين خلايا البطارية

يمكن أن تعمل رغوة PI المرنة كحاجز حراري وطبقة ضغط بين الخلايا.


فهو يساعد على استيعاب تورم الخلايا مع الحفاظ على الفصل بين الخلايا المجاورة.

أسفل حزمة البطارية

يمكن استخدام رغوة PI كطبقة حرارية خفيفة الوزن وطبقة توسيد بين وحدات البطارية والحاوية السفلية.

الجدران الجانبية لحزمة البطارية

يمكن تركيب مكونات رغوة PI المقطوعة بين وحدات البطارية والجدران الجانبية للحزمة لتوفير العزل والتوسيد الميكانيكي.

الغطاء العلوي لحزمة البطارية

يمكن استخدام رغوة PI أسفل الغطاء العلوي حيث يلزم العزل الحراري أو العزل الكهربائي أو التوسيد خفيف الوزن.

واجهات الوحدة النمطية إلى العلبة

يمكن للمكونات المقطوعة حسب الطلب أن تعوض تفاوتات التجميع مع الحفاظ على الفصل الحراري بين وحدات البطارية والهياكل المحيطة.


تحدد وثائق تطبيق البطارية قيعان العبوات والمناطق الجانبية وبطانات الغطاء العلوي كمواقع مناسبة لرغوة PI حيث يمكن الجمع بين وظائف العزل والتوسيد والحماية من الحرائق.
صفائح الرغوة

رغوة بوليميد لأنظمة تخزين الطاقة (BESS)

تقدم أنظمة تخزين طاقة البطارية مستوى آخر من الحماية الحرارية يتجاوز الخلايا الفردية وحزم البطاريات.


يمكن تطبيق رغوة JLON PI عبر عدة مستويات حماية:


الخلية ← الوحدة ← حزمة البطارية ← خزانة تخزين الطاقة


وهذا يسمح بأخذ منصة مادية واحدة بعين الاعتبار لمواقع الإدارة الحرارية المتعددة داخل تركيب BESS.

مستوى الخلية والوحدة النمطية

يمكن تركيب رغوة PI بين الخلايا أو الوحدات لتوفير:

الفصل الحراري تعويض التمدد

توسيد ميكانيكي عزل كهربائي

مستوى حزمة البطارية

داخل حزمة بطارية تخزين الطاقة، يمكن استخدام رغوة PI حول:

أسفل العبوة الجدران الجانبية الغطاء العلوي واجهات الوحدة

يعد الجمع بين المرونة والعزل مفيدًا بشكل خاص عندما لا تستطيع الحواجز الحرارية الصلبة استيعاب حركة المكونات.

عزل خزانة تخزين الطاقة

يمكن أيضًا دمج رغوة PI في أبواب خزانة تخزين الطاقة وهياكل الجدران.

قد يستخدم البناء النموذجي:

لوحة معدنية + عزل رغوة PI + لوحة معدنية

بالمقارنة مع العزل الليفي التقليدي، توفر رغوة PI المرنة العديد من المزايا العملية:

البناء خفيف الوزن

لا توجد ألياف فضفاضة

قطع القالب بسهولة

الأشكال المخصصة

مقاومة جيدة للرطوبة

العزل الحراري

خصائص مقاومة للهب

تجميع بسيط

ولذلك يمكن النظر في ما يلي:

أبواب خزائن BESS

جدران حجرة البطارية

الألواح الجانبية للخزانة

الفواصل الحرارية الداخلية

واجهات الحزمة إلى الخزانة

يصف مصدر تخزين الطاقة على وجه التحديد الحماية على مستوى الخلية ومستوى العبوة ومقصورة الخزانة كثلاث طبقات متميزة لتطبيق رغوة PI.

بيانات اختبار رغوة PI النموذجية للبطارية

عنصر الاختبارحالةنتيجة نموذجية
الموصلية الحرارية23 ± 2 درجة مئوية0.04 واط/(م·ك)
اختبار الحاجز الحراري650 درجة مئوية الجانب الساخنالأعلى. الجانب البارد ≈172 درجة مئوية
اختبار الإجهاد بالتناوب5-15 ميجا باسكال7% فقدان التوتر
مجموعة الضغطضغط 50%، 50 درجة مئوية × 168 ساعة<15%
مقاومة اللهبجيجابايت/ت 2408-2021مستوى V-0
مقاومة الحجمعينة نموذجية10¹⁶–10¹⁷ Ω·سم
ثابت العزل الكهربائي1 ميجا هرتز2.8-3.2
فقدان العزل الكهربائي1 ميجا هرتز0.006-0.007
قوة عازلةعينة نموذجية1.8 كيلو فولت/مم
هام: القيم المعروضة هي نتائج اختبار تمثيلية ولا ينبغي معاملتها كقيم مضمونة لكل كثافة أو سُمك أو تكوين منتج. يجب أن يعتمد الاختيار النهائي للمواد على التطبيق المطلوب والمواصفات المقابلة.

PI Foam vs Airgel vs Mica vs السيليكون السيراميكي

يعتمد اختيار الحاجز الحراري للبطارية على ما هو أكثر من التوصيل الحراري وحده.

مادةالعزل الحراريالمرونةاستعادة الضغطمقاومة درجات الحرارة العاليةالعزل الكهربائيالميزة النموذجية
رغوة بوليميدجيد جدًاممتازممتازممتازممتازطبقة حرارية + توسيد متعددة الوظائف
ايروجيلممتازمحدودمحدودممتازجيدالموصلية الحرارية منخفضة للغاية
ميكامعتدلفقيرفقيرممتازممتازعزل كهربائي قوي لدرجات الحرارة العالية
سيليكون سيراميكيجيدجيدجيدممتازجيدالحماية من الحرائق والختم
مخطط مقارنة المواد
اختبار لهب الرغوة

عندما تكون رغوة PI مناسبة بشكل خاص

ليس المقصود من رغوة البوليميد أن تحل محل الهلام الهوائي أو الميكا في كل تصميم للبطارية.


ميزتها الرئيسية هي التكامل الوظيفي.


حيث يحتاج مصمم البطاريات إلى:

عزل حراري + ضغط + توسيد + عزل كهربائي


يمكن أن تقلل رغوة PI من الحاجة إلى الجمع بين عدة مواد منفصلة.


تحدد بيانات المقارنة الأساسية أيضًا التمييز الرئيسي لرغوة PI كمزيجها من المرونة وخفة الوزن ومقاومة اللهب المتأصلة، مع التعرف على أداء العزل الحراري النقي الأقوى للإيروجيل.

رغوة PI + حلول مركب Airgel

تتطلب بعض تصميمات البطاريات موصلية حرارية منخفضة للغاية ومرونة ميكانيكية.

في هذه التطبيقات، يمكن أيضًا دمج رغوة PI مع مواد الحماية الحرارية الأخرى. على سبيل المثال:

ايروجيل + رغوة بي

توفر طبقة الهلام الهوائي توصيلًا حراريًا منخفضًا للغاية، بينما توفر رغوة PI استعادة الضغط والدعم الميكانيكي.

ميكا + بي فوم

حيث يتم الجمع بين الحماية الكهربائية الصلبة ودرجة الحرارة العالية مع طبقة توسيد مرنة.


أصبحت هياكل الحاجز الحراري متعدد الطبقات ذات أهمية متزايدة حيث أصبحت حزم البطاريات أكثر إحكاما، كما أن معماريات الخلية إلى الحزمة أو الخلية إلى الهيكل تقلل من مساحة التغليف المتاحة.

ورقة رغوة بي

معالجة مرنة لتكامل حزمة البطارية

يمكن تحويل رغوة JLON PI وفقًا لرسومات حزمة البطارية ومتطلبات التجميع.

تشمل خيارات المعالجة المتاحة ما يلي:

العرض ورقة

سمك مخصص

الكثافة المخصصة

قطع يموت

القطع باستخدام الحاسب الآلي

مكونات ذات شكل مخصص

الأجزاء المدعومة باللاصق

فواصل الخلايا

بطانات حزمة البطارية

مجموعات التثبيت المسبقة القطع

يمكن أن تعمل التكوينات المدعومة باللاصق على تبسيط تحديد المواقع أثناء تجميع حزمة البطارية.
تتضمن وثائق البطارية التي تم تحميلها على وجه التحديد الأجزاء المضغوطة على الساخن/المقطوعة بالقالب والهياكل الاختيارية المدعومة بمادة لاصقة ذات درجة حرارة عالية.

لماذا رغوة بوليميد جلون؟

تركز JLON على المواد الرغوية عالية الأداء لتطبيقات الإدارة الحرارية والعزل المطلوبة.


بدلاً من اختيار مادة تعتمد فقط على تصنيف درجة الحرارة القصوى لها، نوصي بتقييم رغوة PI وفقًا لحالة تشغيل البطارية الكاملة، بما في ذلك الحمل الحراري والضغط والمساحة المتاحة والعمر المتوقع.

اختيار المواد الرغوية PI
خيارات الكثافة والسمك المرنة
دعم تصميم الحاجز الحراري للبطارية
مكونات مقطوعة بالقالب
الأجزاء المدعومة باللاصق
الأشكال المخصصة
بيانات التوصيل الحراري
بيانات اختبار الضغط
بيانات اختبار مقاومة اللهب
بيانات العزل الكهربائي
تقييم العينة
الموصلية الحرارية
بدلاً من اختيار مادة تعتمد فقط على تصنيف درجة الحرارة القصوى لها، نوصي بتقييم رغوة PI وفقًا لحالة تشغيل البطارية الكاملة، بما في ذلك الحمل الحراري والضغط والمساحة المتاحة والعمر المتوقع.

الأسئلة الشائعة - رغوة البوليميد لبطارية المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة

  • ما هو الحاجز الحراري للبطارية؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    الحاجز الحراري للبطارية عبارة عن طبقة عزل سلبية يتم تركيبها بين الخلايا أو الوحدات النمطية أو مكونات البطارية الأخرى لتقليل انتقال الحرارة والمساعدة في تأخير الانتشار الحراري الجامح.

  • هل يمكن استخدام رغوة البوليميد بين خلايا بطارية الليثيوم أيون؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    نعم. تعتبر رغوة PI المرنة مناسبة بشكل خاص عندما يتطلب الأمر العزل الحراري واستعادة الضغط.

    يمكن أن يساعد في استيعاب توسع الخلايا وتفاوتات التجميع مع الحفاظ على الفصل بين الخلايا المجاورة.

  • هل تستطيع رغوة البوليميد منع الهروب الحراري؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    لا ينبغي وصف رغوة البوليميد بأنها مادة 'تمنع' الهروب الحراري بشكل مستقل.

    وتتمثل وظيفتها في العمل كجزء من نظام الحماية الحرارية السلبية عن طريق تقليل انتقال الحرارة والمساعدة في تأخير الانتشار الحراري إلى المكونات المجاورة.

    يجب التحقق من صحة الأداء الحراري النهائي على مستوى الخلية أو الوحدة أو الحزمة أو النظام.

  • هل رغوة البوليميد مناسبة لبطاريات السيارات الكهربائية؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    نعم. تشمل التطبيقات النموذجية الحواجز الحرارية من خلية إلى أخرى، وعزل وحدة البطارية، وبطانات العبوات، والتوسيد والعزل من الوحدة إلى الحاوية.

    إن الجمع بين الموصلية الحرارية المنخفضة واستعادة الضغط والعزل الكهربائي يجعلها ذات صلة بشكل خاص بحزم البطاريات ذات كثافة الطاقة العالية.

  • هل يمكن استخدام رغوة PI في أنظمة تخزين الطاقة BESS؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    نعم.

    يمكن استخدام رغوة PI على مستوى الخلية والوحدة والتعبئة والخزانة في أنظمة تخزين طاقة البطارية.

    تشتمل تطبيقات BESS النموذجية على فواصل الخلايا، وبطانات العبوات، وعزل أبواب الخزانات، والحواجز الحرارية.

  • هل رغوة PI أفضل من الإيروجيل لعزل البطارية؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    ولا تعتبر أي من المادتين أفضل عالميًا.

    يوفر Airgel بشكل عام موصلية حرارية أقل، بينما توفر رغوة PI مرونة أفضل بكثير واستعادة الضغط.

    ولذلك فإن رغوة PI مفيدة بشكل خاص عندما يجب أن يوفر الحاجز الحراري للبطارية كلا من العزل والامتثال الميكانيكي.

    يمكن أيضًا أخذ هياكل الهلام الهوائي الهجين + رغوة PI بعين الاعتبار.

  • هل رغوة PI أفضل من الميكا؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    توفر الميكا عزلًا كهربائيًا ودرجة حرارة عالية ممتازة ولكنها صلبة.

    تعتبر رغوة PI أكثر ملاءمة عندما تكون المرونة أو التوسيد أو تعويض توسيع الخلية مطلوبة.

    ويمكن أيضًا دمج المادتين في هياكل متعددة الطبقات.

  • هل يمكن لشركة JLON توريد أجزاء عزل البطارية المقطوعة بالقالب؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    نعم.

    يمكن توفير رغوة PI على شكل صفائح أو تحويلها إلى مكونات مقطوعة بالقالب أو مقطوعة باستخدام الحاسب الآلي وفقًا لرسومات العملاء.

    تتوفر أيضًا الأجزاء المدعومة باللاصق لتسهيل التجميع.

  • ما هي المعلومات المطلوبة لاقتباس؟

    تم الإنشاء باستخدام Sketch.
    形状 تم الإنشاء باستخدام Sketch.

    يرجى تقديم السُمك والكثافة المطلوبة، إذا كانت محددة، والأبعاد، وموقع التطبيق، ودرجة حرارة التشغيل، ومتطلبات الضغط، ومتطلبات المادة اللاصقة، والكمية المتوقعة.

    بالنسبة لتطبيقات خلايا البطارية، يعد نوع الخلية والمسافات المتاحة مفيدًا أيضًا.