عندما تجتمع المواد الرغوية مع مركبات الطاقة الجديدة، هل تعرف كل هذه التطبيقات؟

عندما تجتمع المواد الرغوية مع مركبات الطاقة الجديدة، هل تعرف كل هذه التطبيقات؟

مع رفع مستوى استهلاك مركبات الطاقة الجديدة، نحن لا نهتم فقط بكفاءة الطاقة في الطاقة الجديدة، ولكن لدينا أيضًا متطلبات أعلى للسلامة وخفة الوزن وNVH، وتبديد حرارة بطارية الطاقة، والمركبات العضوية المتطايرة!

حددت خارطة الطريق 2.0 لتوفير الطاقة وتكنولوجيا مركبات الطاقة الجديدة الهدف الاستراتيجي المتمثل في تقليل معامل الوزن الخفيف لزيت الوقود وسيارات الركاب الكهربائية النقية بنسبة 25% و35% على التوالي في عام 2035.

أصبحت مادة الرغوة هي الطاقة الجديدة ''المفضلة الجديدة'' في السنوات الأخيرة بسبب خفة وزنها ومثبطات اللهب وامتصاص الصوت وامتصاص الصدمات وغيرها من الخصائص الممتازة. تستخدم بطارية Tesla Model 3 PA CK عددًا كبيرًا من مواد تأصيص رغوة السيليكون لحماية الخلايا الفردية، ومنع نقل الحرارة من الجزء العلوي من حزمة البطارية، ومنع الهروب الحراري بشكل فعال.

دعونا نلقي نظرة على الحلول التي يمكن أن تقدمها المواد الرغوية لصناعة سيارات الطاقة الجديدة.

I. تبديد حرارة البطارية وحمايتها

تظهر الأبحاث أن 25 درجة مئوية هي درجة حرارة العمل المفضلة لبطارية السيارة الكهربائية، وأن درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا بحيث لا تؤثر على سلامة القيادة.

يمكن أن تزيد المادة الرغوية من درجة حرارة الاحتراق التلقائي للبطارية بأكثر من 10 درجات مئوية، وتطيل عمر البطارية بنسبة 15%.

تعمل العديد من الشركات المصنعة الأخرى الآن بنشاط على الترويج للبحث والتطوير وتطبيق مواد تبديد الحرارة والحماية لبطاريات الطاقة في مركبات الطاقة الجديدة. ساعدني في الترجمة إلى اللغة الإنجليزية حسب النص الأصلي.

1. رغوة البولي يوريثان الدقيقة المسامية ورغوة السيليكون

رغوة البولي يوريثان الدقيقة المسامية، المخصصة لبطاريات الليثيوم أيون الناعمة والمربعة الشكل، تناسب مشاريع بطاريات مركبات الطاقة الجديدة مع تصميمات مرنة واحتياجات متعددة الوظائف. تتميز بمقاومتها للضغط على المدى الطويل، ومرونتها للضغط المتكرر، وطبقات بطارية الليثيوم المقاومة للهب العالية، مما يعزز أداء البطارية الناعم وطول عمرها.

تتميز رغوة السيليكون بمقاومة ممتازة للهب، وسمية منخفضة وانبعاث دخان، كما أنها ناعمة وخفيفة الوزن، وتفي بمعايير تثبيط اللهب UL94V0.

تعمل كلا الرغاوي على حماية البطاريات من الصدمات والاهتزازات، وتعوض تفاوتات التصميم وتغيرات السُمك الناتجة عن تمدد البطارية أو انكماشها، وتضمن أقصى قدر من الاتصال بين البطارية وصفائح المشتت الحراري.

2. مادة السيليكون الرغوية السائلة

مادة السيليكون الرغوية السائلة، وهي رغوة تعتمد على السيليكون، تظهر ضغطًا رائعًا ومقاومة ثابتة. بالمقارنة مع الرغاوي الكربونية التقليدية، فهي تتمتع بمقاومة فائقة لدرجات الحرارة (-60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية)، ومثبطات اللهب العالية (V - 0)، وكثافة دخان منخفضة للغاية. يتم استخدامه بشكل أساسي في ختم CK لبطارية السيارة ذات الطاقة الجديدة PA ودعم نظام الإدارة الحرارية والعزل والتخزين المؤقت.

3. إسفنجة سيليكون فائقة النعومة

إسفنجة السيليكون ليست خفيفة الوزن وناعمة فحسب، بل تتميز أيضًا بمقاومة ممتازة للهب. يمكن لتأثيره المثبط للهب العالي أن يؤخر انتشار الحريق من حرائق الخلايا، مما يزيد من وقت الهروب، مع انخفاض الدخان والسمية لتعزيز السلامة. يمكن استخدامه على المدى الطويل بين -50 درجة مئوية و200 درجة مئوية، مع ضغط وقابلية تشكيل أفضل، مما يجعله حلاً رائعًا لتبطين الخلايا وتبطينها.

ثانيا. مركبة الطاقة الجديدة NVH

وفقًا للإحصاءات، فإن حوالي ثلث مشاكل الأعطال في مركبات الطاقة الجديدة ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH).

تستخدم بعض سيارات Tesla الكهربائية زجاجًا متعدد الطبقات عازل للصوت ومواد رغوية من البولي يوريثان لعزل ضوضاء الباب. يستخدم طراز سيارة BMW الكهربائية مواد رغوة البولي يوريثان للمقاعد العازلة للصوت لتقليل الضوضاء داخل المقصورة، وبالتالي تحسين مستوى الضوضاء والاهتزاز (NVH) في السيارة بشكل عام.

ومن الواضح أن المواد الرغوية أصبحت قوة رئيسية في الحد من الضوضاء في مركبات الطاقة الجديدة.

1. صوت البولي يوريثين - إسفنجة ماصة

غالبًا ما تستخدم رغوة البولي يوريثان عالية الأداء في الحلول الصوتية في مكونات السيارة. تركيبته منخفضة الكثافة وخفيفة الوزن تمنع بشكل فعال انتقال الضوضاء بين الجزء الداخلي والخارجي للسيارة، مع امتصاص أفضل للصوت من مادة البولي يوريثين التقليدية.

يمكن أيضًا استخدام رغوة البولي يوريثان في عزل الصوت في مجموعات البطاريات والمحركات الكهربائية والأبواب والمقاعد وما إلى ذلك، مما يعزز القيادة NVH. بالإضافة إلى ذلك، فإن امتصاص الصدمات الممتاز والمتانة يجعلانه من أفضل تطبيقات NVH في السيارات.

2. فتح - رغوة المطاط EPDM الخلية

توفر الرغوة المطاطية EPDM ذات الخلية المفتوحة، ببنيتها الخلوية الخاصة شبه المغلقة، عزلًا ممتازًا للصوت وامتصاص الصدمات. غالبًا ما يتم استخدامه لملء التجاويف في المركبات وغيرها من المعدات لتقليل الضوضاء.

علاوة على ذلك، فإن مطاط EPDM مقاوم للحرارة والبرودة والتآكل والشيخوخة، مع مرونة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة للتشوه، وصديق للبيئة، مما يجعله غير سام، وعديم الرائحة، ومتفوق في الأداء العام.

3. منتجات الرغوة IXPE

يتم تصنيع منتجات رغوة IXPE من رغوة البولي إيثيلين ذات الشعاع الإلكتروني المتقاطع وتتميز بخصائص خفيفة الوزن ومحكم الإغلاق وعازل للحرارة ومثبطات اللهب وامتصاص الصدمات.

تعمل رغوة IXPE على تقليل الضوضاء والاهتزازات الداخلية للمركبة بشكل فعال، كما أن خصائصها الممتازة المقاومة للماء والرطوبة والتآكل تحمي المكونات الداخلية للمركبة وتطيل عمر الخدمة.

يتم استخدامها بشكل شائع في المكونات الداخلية والخارجية ومكونات الختم للسيارات الكهربائية.

ثالثا. مركبة الطاقة الجديدة خفيفة الوزن

تظهر التجارب أن مركبات الطاقة الجديدة خفيفة الوزن يمكنها زيادة المدى بنسبة 5% - 10%، مما يقلل من استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون.

حاليًا، تعمل العديد من الشركات المصنعة بنشاط على تطوير وتطبيق المواد خفيفة الوزن لمركبات الطاقة الجديدة.

1. مادة رغوية جديدة - ألومنيوم رغوي

الألومنيوم الرغوي هو مادة جديدة متعددة الوظائف ذات بنية فريدة وخصائص ممتازة. كثافته المنخفضة وصلابته العالية، بالإضافة إلى امتصاص الطاقة الممتاز وعزل التوسيد، يجعله مثاليًا لقطع غيار السيارات. تتمتع هذه الأجزاء بامتصاص جيد للطاقة الحركية وتقلل بشكل كبير من وزن السيارة. عند استخدامه مع المعدن الرغوي، يمكن أن يقلل وزن الجزء بمقدار 1/3 على الأقل.

2. المواد الرغوية الدقيقة

المواد الرغوية الدقيقة هي مواد رغوية غير معدنية مصنوعة من اللدائن المرنة بالحرارة عن طريق حقن الرغوة الدقيقة. ميزتها الرئيسية هي الحفاظ على الخصائص الأصلية مع تقليل الوزن. على سبيل المثال، قامت إحدى شركات تصنيع السيارات بتطبيق تقنية الرغوة الدقيقة الفيزيائية في طراز VV7، مما أدى إلى خفض وزن المنتج بحوالي 10%، وتقنية الرغوة الكيميائية الدقيقة في طراز F7، مما أدى إلى تقليل الوزن بنسبة 25% - 28%.