De snelle groei van elektrische voertuigen en energieopslagsystemen stelt steeds hogere eisen aan batterijpacks. Ze moeten meer energie opslaan, sneller kunnen laden en tegelijkertijd compact, veilig en betrouwbaar blijven.

Een modern batterijpack bestaat daarom uit meer dan alleen batterijcellen. Ook thermisch management, bescherming tegen thermal runaway, elektrische isolatie en een betrouwbare afdichting zijn bepalend voor de prestaties en levensduur.

Silicone-oplossingen worden veel toegepast bij de assemblage van batterijpacks. Dankzij hun thermische stabiliteit, flexibiliteit, elektrische isolatie en bestendigheid tegen zware omstandigheden dragen ze bij aan veilige en duurzame batterijsystemen.

Thermisch management van batterijpacks

Tijdens het laden en ontladen genereren batterijcellen warmte. Wanneer deze warmte onvoldoende wordt afgevoerd, kunnen de prestaties afnemen, verouderen cellen sneller en kunnen veiligheidsrisico’s ontstaan.

De uitdaging neemt toe door:

• hogere energiedichtheden;
• snelladen met hogere vermogens;
• compactere batterijontwerpen;
• kleinere afstanden tussen componenten;
• het risico op plaatselijke hotspots.

Een goed thermisch managementsysteem zorgt ervoor dat batterijcellen binnen het gewenste temperatuurbereik blijven functioneren. Daarnaast helpt het om temperatuurverschillen tussen cellen en modules te beperken.

Thermisch geleidende siliconen verbeteren de warmteoverdracht tussen batterijcellen, modules, koelplaten en behuizingen. Ze vullen openingen en maattoleranties tussen componenten op, waardoor warmte efficiënter kan worden afgevoerd.

Bescherming tegen thermal runaway

Wanneer een batterijcel beschadigd raakt of oververhit raakt, kan thermal runaway ontstaan. Hierbij loopt de temperatuur snel op en komen warmte en gassen vrij. Wanneer deze warmte wordt overgedragen aan aangrenzende cellen, kan binnen het batterijpack een kettingreactie ontstaan.

Thermisch isolerende en brandvertragende materialen kunnen helpen om deze verspreiding te vertragen. Ze worden toegepast om:

• warmteoverdracht tussen cellen of modules af te remmen;
• rook, hete gassen en vlammen te helpen begrenzen;
• kritische componenten langer te beschermen;
• extra tijd te creëren voor veiligheidsmaatregelen.

Siliconenschuimen combineren flexibiliteit, een laag gewicht en bestendigheid tegen hoge temperaturen. Afhankelijk van de toepassing kunnen ze worden gebruikt tussen modules, rond kabeldoorvoeringen of in openingen van batterijbehuizingen.

Ingiethars voor BMS-elektronica

Naast batterijcellen bevat een batterijpack verschillende gevoelige elektronische onderdelen, zoals het batterijmanagementsysteem, sensoren, connectoren, printplaten en vermogenselektronica.

Deze componenten moeten worden beschermd tegen vocht, stof, trillingen, temperatuurschommelingen en mechanische belasting.

Silicone-ingietharsen omsluiten elektronische componenten en vormen een elektrisch isolerende beschermingslaag. Door hun flexibiliteit kunnen ze ook mechanische belasting op componenten beperken.

Voordelen van silicone-ingietharsen

• bescherming tegen vocht en corrosie;
• elektrische isolatie;
• demping van schokken en trillingen;
• bescherming tijdens thermische cycli;
• hogere betrouwbaarheid van elektronische modules.