Thermal Runaway Protection Shield© für LION-Batterien

Lithium Ionen Batterien bringen nur in einem sehr engen thermischen Prozessfenster ihre optimale Leistung. Während der Ladung genauso wie während der Entladung.

Um die hohe Betriebsspannung und Leistung zu erzielen, die notwendig sind, damit ein E-Car vergleichbar mit einem Auto mit Verbrennermotor ist, werden viele Lithium Ionen Batterien zu einem Stack zusammen gefügt. Doch nicht jede Zelle ist gleich der anderen.
Doch selbst mit dem besten BMS (Batteriemanagementsystem) kann es passieren, dass eine Lithiumzelle in den Thermischen Runaway gerät.

Während dieses Prozesses entstehen heisse Gases mit bis zu 1200°C Temperatur. Der anschließende Metallbrand verläuft bei etwa 700°C. Um keine Kettenreaktion innerhalb des Stack zu haben, müssen Maßnahmen ergriffen werden, die ein Übergreifen der Hitze auf andere Zellen verhindert.

Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten wie zum Beispiel hoch temperaturbeständige Keramiken. Doch diese starren Platten aus z.B. Aluminiumoxyd sind teuer und sind nicht flexibel.

Das hier beschriebene Thermal Runaway Protection Shield© bietet eine dünne, flexible Lösung, die eine Ausbreitung der Flammen von der brennenden Zelle auf das gesamte Batteriepack behindert:

Vorteile:

- elektrische Isolation durch Kapton® HN

- flexibel, passt sich Wärmeausdehungserscheinungen an

- kann sehr dünn auf etwa 300µm Stärke ausgelegt werden

- Flammbarriere durch hoch-temperaturbeständiges Kapton® HN PLUS Flammhemmung durch intumezierende Beschichtung (hallogenfrei!)

- durch Mehrlagigkeit Defekte in einer Lage nicht kritisch (Pinhole, Flaw)

 

(Bei Bedarf kann auch Kapton® MT+ verwendet werden für eine bessere Wärmeleitung)


UL 2085 Batterien für die Verwendung in elektrischen Fahrzeugen

Seit der Einführung der Norm UL 2085 Ende 2016 werden an polymere Werkstoffe in großen (LION)Fahrzeugbatterien besondere Anforderungen an die Flammhemmung gestellt.

Produkte müssen dort nicht nur der FVMSS 302 entsprechen, sondern der UL 94 V0.

Zu Produkten, die diese Flammschutznorm erfüllen, gehört neben Kapton® auch das Produkt Formex®. Diese hervorragende Polypropylenfolie überzeugt durch gute elektrische Werte, eine Brandschutzeinstufung nach UL94-V0, sehr gutes cti-Verhalten (Kriechstromfestigkeit) und einem günstigen Preis. Es gibt sie von 0,06 mm bis über 2 mm Materialstärke. Formex lässt sich gut stanzen und biegen, so dass ganze Gehäuse als Flammbarriere mit dieser Folie ausgekleidet werden können. Das Material is RoHS konform, wasserbeständig (hydrolysebeständig) und besonders schlagfest (gefüllter Thermoplast).

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