3D-Rendering einer Elektrofahrzeugbatterie auf blauem Hintergrund

3M Materialien zum Schutz vor thermischer Instabilität

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3M Lösungen für hochisolierende Barriere-Materialien durchsuchen

Barriere-Materialien oberhalb der Zelle

Thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) oberhalb der Zellen

Eine der größten Herausforderungen ist es, das thermische Durchgehen von Batteriezellen zu verhindern bzw. signifikant zu verzögern. Es sind unterschiedliche Produktkonzepte erforderlich, welche auf die verschiedenen Zelltypen und Kundendesigns angepasst werden können. Die hier aufgeführten Lösungen zur thermischen - und elektrischen Isolationsbarriere sind speziell für den Einsatz oberhalb von zylindrischen Zellen geeignet.

Das 3M™ TB5000 Thermal Barrier Material zum Schutz vor thermischer Instabilität ist eine zuverlässige Lösung auf Silikonbasis.

Beim 3M™ Flammensperrmaterial FRB-NT handelt es sich um ein halogenfreies Material auf anorganischer Basis. Es weist eine Flammenbewertung nach UL 94 5VA (UL-Aktenzeichen E65069) auf und ist in verschiedenen Dicken erhältlich, die jeweils eine gute Durchschlagfestigkeit bieten.

Leistung, wo Sie sie benötigen

Das 3M™ TB5000 Thermal Barrier-Material besitzt eine hohe Durchschlagsfestigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig niedriger Dichte. Es wird als 2-Komponenten Material automatisiert in hochviskoser Form aufgetragen. Die benachbarten Zellen werden vor der Energie geschützt, die von einer ausgefallenen Zelle abgegebenen wird, indem TB5000 eine flammenhemmende sowie elektrisch und thermisch isolierende Barriere bildet und somit die Ausbreitung des thermischen Ereignisses verhindert.

3M FRB-NT bietet eine ausgezeichnete Entzündungsbeständigkeit sowie eine hervorragende Kriechstrom- und Lichtbogenfestigkeit. Es ist außerdem formstabil (nur geringe Feuchtigkeitsaufnahme und nur geringe Schrumpfung bei hohen Temperaturen). Das Material lässt sich leicht schlitzen, schneiden, formen und stanzen, sodass es stets an Ihre aktuellen Montageanforderungen angepasst werden kann.
Lösungen für heute. Tests für künftige Herausforderungen.

Unsere internen Materialtests simulieren die hohen Temperaturen und den aggressiven Druck des Belüftungsstroms von xEV-Batterien und beinhalten winzige Metalloxidpartikel, die mit den heißen Gasen mitströmen. Diese Tests ermöglichen die Entwicklung von Materialien, die extremen Drücken, Partikeln und Temperaturen standhalten können.

Wir entwickeln außerdem Tests auf Materialebene, um ein besseres Verständnis der Messungen des Wärmestroms, der Kompression bei der Ausdehnung prismatischer Zellen und der ganzheitlichen Vibrationstests zu entwickeln, welche das Batteriepack und den Deckel des Packs beinhalten.

Haftungsausschluss bezüglich der oben aufgeführten Materialien für Zellbarrieren

¹Halogenfrei bedeutet, dass 1) dem Produkt keine Halogenverbindungen absichtlich hinzugefügt oder im Herstellungsprozess des Produkts verwendet werden und 2) alle vorhandenen Verunreinigungen weniger als 900 ppm Brom, weniger als 900 ppm Chlor und/oder weniger als 1.500 ppm Brom und Chlor insgesamt betragen. Die zuletzt angegebenen Werte sind Grenzwerte, die in bestimmten Industrienormen festgelegt sind, wie etwa in der Norm Nr.61249-2-21 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC).

Bestimmungsgemäße und eingeschränkte Verwendung: Einige Produkte auf dieser Seite wurden nicht für den Einsatz in Automobilanwendungen entwickelt oder getestet, einschließlich, aber nicht eingeschränkt, auf Batterie und Elektronik in Elektrofahrzeugen oder auf Hochspannungsanwendungen. Für weitere Informationen zu bestimmten Produkten wenden Sie sich bitte an einen 3M Anwendungstechniker. Lesen Sie hier unseren vollständigen Haftungsausschluss (PDF, 72,8 KB).

Barriere-Materialien zwischen den Zellen

Kontrolle des thermischen Durchgehens zwischen den Zellen

Durch eine Kombination unserer Kerntechnologien in den Bereichen Keramik, Vliesstoffe und anderer innovativer Materialien kann 3M leistungsstarke Lösungen für die Verzögerung der Ausbreitung des thermischen Ereignisses genau in den Bereichen anbieten, wo Sie sie in Ihren Designs für xEV-Batterien benötigen. Unsere Materialien für die Bereiche zwischen den Zellen sind komprimierbar, beständig gegen hohe Temperaturen und mit verschiedenen Zelltypen kompatibel.

Die 3M™ Materialien zum Schutz vor thermischer Instabilität der Serien 600 und 700 sind komprimierbare, flammfeste Thermoisolierungs-Mattenmaterialien, die bei Temperaturen von bis zu 1.200 °C eine gute Dimensionsstabilität aufweisen.

Eine derartige Matte besteht aus nicht klassifizierten Fasern, weist einen guten elektrischen Widerstand auf und ist so konzipiert, dass die Wärmeübertragung von einer Zelle zur nächsten verlangsamt wird.

Leistung, wo Sie sie benötigen

3M TRB600 und 3M TRB700 wurden entwickelt, um auf engstem Raum eingesetzt zu werden. Diese dünnen, komprimierbaren Materialien sorgen für Flexibilität, wenn sich die Batteriezellen während der Zellzyklen ausdehnen und schrumpfen.
Lösungen für heute. Tests für künftige Herausforderungen.

Bei 3M testen unsere Experten kontinuierlich Lösungen für die Verzögerung der Ausbreitung des thermischen Ereignisses bei verschiedenen Anwendungen und Zelltypen. Unsere Arbeit umfasst dabei auch die Entwicklung von Materialien, die hohen Temperaturen, Drücken und Partikeln standhalten.

Haftungsausschluss bezüglich der Materialien für Bereiche zwischen den Zellen

Bestimmungsgemäße und eingeschränkte Verwendung: Einige Produkte auf dieser Seite wurden nicht für den Einsatz in Automobilanwendungen entwickelt oder getestet, einschließlich, aber nicht eingeschränkt, auf Batterie und Elektronik in Elektrofahrzeugen oder auf Hochspannungsanwendungen. Für weitere Informationen zu bestimmten Produkten wenden Sie sich bitte an einen 3M Anwendungstechniker. Lesen Sie hier unseren vollständigen Haftungsausschluss (PDF, 96,1 KB).

Barriere-Materialien für den Einsatz unter dem Batteriedeckel und zwischen den Zell Modulen

Mehr als nur Temperaturtests bei Lösung zum thermischen Durchgehen

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In unseren 3M Laboren haben wir die hochisolierenden Barriere-Materialien von 3M sowohl einer Hochtemperaturflamme als auch den Metallpartikeln ausgesetzt, die typischerweise bei einem thermischen Ereignis in einer xEV-Batterie auftreten.

Die Ergebnisse zeigen deutlich: Um der Ausbreitung des thermischen Ereignisses effektiv entgegen zu wirken, sollten Ihre Lösungen Materialien enthalten, die sowohl Partikeln als auch Flammen und Druck standhalten.

Anorganische Papier- und Kartonmaterialien zur Verzögerung der Ausbreitung des thermischen Ereignisses

Als langjähriger führender Anbieter in der Materialwissenschaft verfügt 3M über das erforderliche Fachwissen in Bezug auf anorganische Papier- und Kartonmaterialien zur Verzögerung der Ausbreitung von thermischen Ereignissen bei xEV-Batterien. Wir können dadurch anwendungssimulative Testmethoden nutzen, um die Wirksamkeit bei sehr hohen Temperaturen zu überprüfen.

Anorganisches Papier

Die 3M™ CeQUIN™ Anorganischen Isolierpapiere sind die anorganischsten Papiermaterialien von 3M. Sie bestehen hauptsächlich aus Glasfasern und Mikrofasern, anorganischen Füllstoffen und zu weniger als 10 % aus organischen Bindemitteln. Der hohe anorganische Anteil bei den CeQUIN I und II Papieren sorgt für eine ausgezeichnete thermische und dielektrische Stabilität.
Flammensperrmaterial

Das 3M™ Flammensperrmaterial FRB-NT ist ein anorganisches, halogenfreies Material. Es weist eine Flammenbewertung nach UL 94 5VA (UL-Aktenzeichen E65069) auf, ist in verschiedenen Dicken erhältlich und bietet eine gute Durchschlagfestigkeit. Wenden Sie sich für weitere Produktinformationen an einen Experten.
Weitere schwer entflammbare Papiere

Wir entwickeln weiterhin verstärktes Papier auf anorganischer Basis, das mit flammhemmenden Klebebändern zur Befestigung an xEV-Batteriedeckeln kombiniert werden kann. Diese Papiere weisen eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit und Flammfestigkeit sowie eine ausgezeichnete Durchschlagfestigkeit auf. Wenden Sie sich für weitere Produktinformationen an einen Experten.
Weitere schwer entflammbare Kartonmaterialien

Unsere starren Kartonmaterialien wurden für Hochenergie-Batteriepacks entwickelt und können mit Klebstoffen zur Metallverklebung verwendet werden, ohne dass es durch den Glimmer zu einer möglichen Ablösung kommt. Diese Materialien können für die 3D-Formung oder die Sprühbeschichtung unter geformten xEV-Batteriedeckeln verwendet werden. Wenden Sie sich für weitere Produktinformationen an einen Experten.

Haftungsausschluss bezüglich der Barrierematerialien für Bereiche unter Deckeln und zwischen Modulen

¹Halogenfrei bedeutet, dass 1) dem Produkt keine Halogenverbindungen absichtlich hinzugefügt oder im Herstellungsprozess des Produkts verwendet werden und 2) alle vorhandenen Verunreinigungen weniger als 900 ppm Brom, weniger als 900 ppm Chlor und/oder weniger als 1.500 ppm Brom und Chlor insgesamt betragen. Die zuletzt angegebenen Werte sind Grenzwerte, die in bestimmten Industrienormen festgelegt sind, wie etwa in der Norm Nr. 61249-2-21 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC).

Anwendungen in der Automobilindustrie: Einige der Produkte auf dieser Seite gelten als Industrieprodukte und sind möglicherweise nicht für Automobilanwendungen konzipiert oder getestet worden und entsprechen möglicherweise nicht vollständig den typischen Automobilkonstruktionen oder Qualitätssystemanforderungen. Für weitere Informationen zu bestimmten Produkten wenden Sie sich bitte an einen 3M Anwendungstechniker. Lesen Sie hier unseren vollständigen Haftungsausschluss in Bezug auf Automobilanwendungen (PDF, 72,8 KB).

Bestimmungsgemäße und eingeschränkte Verwendung: Einige Produkte auf dieser Seite wurden nicht für den Einsatz in Automobilanwendungen entwickelt oder getestet, einschließlich, aber nicht eingeschränkt, auf Batterie und Elektronik in Elektrofahrzeugen oder auf Hochspannungsanwendungen. Für weitere Informationen zu bestimmten Produkten wenden Sie sich bitte an einen 3M Anwendungstechniker. Lesen Sie hier unseren vollständigen Haftungsausschluss (PDF, 95,5 KB).

Gemeinsam entwickeln

Wir bei 3M bleiben wir an der Spitze der Branchentrends und entwickeln weiterhin Lösungen für die nächste Generation von Batteriepack-Konstruktionen und mehr. Lassen Sie uns zusammenarbeiten, um die Zukunft der Mobilität zu verbessern.

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