應(yīng)用于電動(dòng)汽車電池包的阻燃熱塑性塑料

對(duì)于汽車制造商來說，電動(dòng)汽車是一個(gè)迅速增長的領(lǐng)域。SABIC 致力于助力汽車制造商完成轉(zhuǎn)型，借助我們可靠的熱塑性塑料解決方案，幫助其開發(fā)下一代電動(dòng)汽車電池包。電動(dòng)汽車行業(yè)的另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)便是圍繞熱失控的一系列問題和挑戰(zhàn)。而在這一方面，SABIC 也能提供幫助。在電動(dòng)汽車電池包和相關(guān)應(yīng)用方面，我們深耕于阻燃聚合物，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，除此之外，我們還提供豐富的阻燃材料，能夠幫助汽車制造商滿足電池安全要求和法規(guī)。

 

適用于電動(dòng)汽車電池包及相關(guān)組件的 SABIC 熱塑性塑料具有諸多優(yōu)勢(shì)。我們的材料本身重量很輕，這意味著制造商可以大大減輕重量，從而提高性能，實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程的增加。耐腐蝕特性使其更耐用、使用壽命更長。除了重量很輕之外，低費(fèi)用的熱成型和注塑成型制造工藝能夠進(jìn)一步節(jié)約成本。此外，SABIC 塑料具有出色的隔熱和電氣絕緣特性，與其他金屬相比，具備更優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。氟橡膠密封圈廠家

 

SABIC阻燃聚合物在電動(dòng)汽車電池包中的應(yīng)用

如圖所示，我們的熱塑性塑料能夠滿足一系列電動(dòng)汽車電動(dòng)組件的要求。

 

 

針對(duì)于多種應(yīng)用，我們能提供一系列高性能阻燃(FR)材料，包括我們的 SABIC®聚丙烯化合物(PPc)以及 STAMAXTM 長玻纖(LGF)PP 樹脂，以及工程性熱塑性塑料(ETP)(例如 LEXANTM 聚碳酸酯(PC)樹脂以及多種聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酯纖維(PET)以及PC混合物)等系列產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)多種電動(dòng)汽車電池包組件的過程中運(yùn)用這些材料，包括我們的一套無鹵膨脹型阻燃系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全面的、性能更出色的電池解決方案。橡膠硅膠材料密封膠

 

了解防火安全要求

了解電動(dòng)汽車電池包的防火安全要求非常重要，尤其是考慮到高電池負(fù)載下的極端過熱情況，以及熱失控情況。

 

相關(guān)的國際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括火燒測(cè)試以及在熱失控反應(yīng)發(fā)生時(shí)的乘員保護(hù)測(cè)試等。如需使用阻燃熱塑性塑料， 根據(jù)電池?zé)崾Э厍闆r下典型的汽車標(biāo)準(zhǔn)和 OEM 要求，這些材料必須通過特定的過熱測(cè)試，如下所示。新能源線材橡膠密封圈

 

 

針對(duì)各類板材開展耐火測(cè)試的出色能力

我們的內(nèi)部專業(yè)電氣化團(tuán)隊(duì)擁有各種防火測(cè)試能力，我們還積極攜手合作伙伴，持續(xù)為行業(yè)提供支持。

 

借助這些專業(yè)能力，我們能夠評(píng)估、了解并驗(yàn)證材料的性能極限，證明其是否能滿足溫度、壓力和抗顆粒撞擊要求。此外，針對(duì)擬定的設(shè)計(jì)解決方案，我們還能夠降低其帶來的風(fēng)險(xiǎn)，并幫助確保其符合材料制造、復(fù)合結(jié)構(gòu)以及整體組裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

 

 

熱塑性塑料耐火測(cè)試結(jié)果

我們的團(tuán)隊(duì)在水平和垂直測(cè)試平臺(tái)上針對(duì)熱塑性塑料開展了廣泛的耐火測(cè)試，并使用了熱電偶和紅外攝像頭測(cè)溫系統(tǒng)。我們根據(jù)電池托盤、電池包上蓋、模組和電池單體隔熱層應(yīng)用在特定火災(zāi)條件下的火災(zāi)損失、滅火程度和隔熱特性和阻燃特性評(píng)估了我們材料的阻燃性能。

 

下方是典型的火災(zāi)過熱測(cè)試的圖片，包含灼燒測(cè)試、煙火過熱測(cè)試以及電池包熱失控測(cè)試。

 

在這些測(cè)試中，基于針對(duì)不同電動(dòng)汽車應(yīng)用的特定工程設(shè)計(jì)，我們的阻燃熱塑性塑料材料通過了高溫、高壓和苛刻的顆粒撞擊測(cè)試。

 

除了多種耐火測(cè)試之外，我們的專家還開發(fā)了先進(jìn)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 模型，以了解熱解物理學(xué)（爆炸以及火焰與聚合物表面的相互作用、膨脹、炭化、熱解產(chǎn)物的二次爆炸等）以及火焰暴露中的傳熱現(xiàn)象。我們?cè)谶@一領(lǐng)域持續(xù)進(jìn)行研究，提供寶貴的洞見和指南，更好地優(yōu)化應(yīng)用性能和安全性。

 

在易燃性測(cè)試之前和之后，我們的團(tuán)隊(duì)還對(duì)熱塑性塑料板材進(jìn)行了全面的分析測(cè)試，從而表征材料的熱性能和機(jī)械性能。彈簧儲(chǔ)能橡膠密封圈標(biāo)準(zhǔn)

 

 

溫度和時(shí)間曲線

下方的圖表示出了 4 mm 加筋板結(jié)構(gòu)板材未被灼燒一側(cè)的溫度曲線，兩種板材分別由 STAMAX™ FR 30YH570 和 30YH515 樹脂制成，測(cè)試條件為水平放置（測(cè)試條件 D），灼燒溫度為 1,100ºC。

 

 

每種材料都展現(xiàn)出了出色的阻燃性能，未被灼燒一側(cè)的溫度低于 250ºC，未出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象（如前一頁中圖 E 所示），在 15 分鐘的測(cè)試結(jié)束移除火源之后，迅速自熄。

 

溫度曲線也表明，三種 STAMAX FR 樹脂還通過了額外的兩項(xiàng)測(cè)試：在“火燒”測(cè)試開始的 2.2 分鐘之后，未灼燒一側(cè)的溫度低于120ºC，熱失控災(zāi)害測(cè)試開始的 5 分鐘之后， 未灼燒一側(cè)的溫度低于 180ºC。

 

金屬和塑料：差異顯著

 

 

如上圖，一位團(tuán)隊(duì)成員拿著兩塊板材：一種為鋁制（左側(cè)），另一種采用 STAMAX FR 樹脂制成。我們均在超過1,100ºC 的條件下對(duì)兩種板材進(jìn)行了時(shí)長為 5 分鐘的燃燒測(cè)試。鋁板在 30 秒內(nèi)被燒穿，而采用 STAMAX 樹脂制成的板材在 5 分鐘后也未被燒穿。

 

下圖表 2 概述 SABIC 關(guān)鍵的 FR PP 材料以及 FR 等級(jí)、燃燒時(shí)間以及熱失控測(cè)試性能和機(jī)械性能。

 

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，該表列出了可在 5 分鐘 1100?C 燃燒測(cè)試、20 秒煙火過熱測(cè)試以及 UL2596 熱失控測(cè)試下未被燒穿或產(chǎn)生重大變形的推薦材料厚度。新能源產(chǎn)業(yè)硅橡膠硅膠配件廠家直銷

 

 

表 3 列出了幾種 FR ETP 材料及其 FR 等級(jí)、防火測(cè)試性能以及機(jī)械性能。根據(jù)我們的測(cè)試和分析，我們針對(duì)通過相關(guān)測(cè)試給出了材料厚度建議。

 

 

當(dāng)然在為電動(dòng)汽車電池包組件選擇具體的材料時(shí)，除了耐火測(cè)試性能和機(jī)械性能之外，還要考慮許多變量。應(yīng)用  的設(shè)計(jì)考慮因素、具體的系統(tǒng)要求、生產(chǎn)方法（擠出成型、熱成型、注塑壓縮成型等）、透明度、粘接方法以及成本， 這些因素都會(huì)影響材料的選擇。

*未獲得數(shù)據(jù)

 

 

SABIC 借助 BLUEHERO™ 為電動(dòng)汽車應(yīng)用提供支持，BLUEHERO™ 是一個(gè)不斷擴(kuò)大的材料、解決方案和專業(yè)知識(shí)生態(tài)系統(tǒng)，能夠加速世界向使用電力轉(zhuǎn)型。

 

公司圍繞 BLUEHERO 這一計(jì)劃，旨在加速汽車行業(yè)達(dá)成打造安全、高效的電動(dòng)汽車這一使命，同時(shí)注重于借助獨(dú)特的阻燃材料和方案開發(fā)專業(yè)知識(shí)來優(yōu)化結(jié)構(gòu)性電池組件。BLUEHERO 專注于通過出色的協(xié)作以及實(shí)踐， 最終實(shí)現(xiàn)電氣化、實(shí)現(xiàn)環(huán)保經(jīng)濟(jì)并解決氣候問題。

 

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