ما هو نوع الرغوة المستخدمة في خلايا البطارية الكهربائية؟

في خلايا بطاريات المركبات الكهربائية العاملة بالطاقة الجديدة (NEVs)، تعمل الرغوة كعازل حراري عند تمدد الخلايا وتقلصها بسبب الحرارة. عند حدوث خلل حراري في الخلايا، تمنع الرغوة انتقال الحرارة، كما تتميز بخصائص مقاومة للهب. في حزمة البطارية، الموجودة أسفل لوحة التبريد السائل أو بجوار أغطية الصندوق العلوية والسفلية، توفر الرغوة الدعم وامتصاص الصدمات. كما يمكن استخدامها كحلقة مانعة للتسرب للبطارية. تلعب مواد الرغوة دورًا حاسمًا في ضمان سلامة حزم بطاريات الطاقة، والتحكم الحراري، ومقاومة اللهب.

لماذا تعتبر الرغوة ضرورية في بطاريات الطاقة NEV؟

<ص>·<ص>العزل الحراري والسلامة:منع انتقال الحرارة بين الخلايا، مما يؤدي إلى تأخير الهروب الحراري وتقليل مخاطر الحرائق.

<ص>·<ص>امتصاص الإجهاد: تتمدد خلايا البطارية وتنكمش أثناء التشغيل. تمتص الرغوة الضغط الميكانيكي، مما يمنع تلف الخلايا ويطيل عمر البطارية.

<ص>·<ص>مثبطات اللهب:تعمل الرغوة عالية الأداء (على سبيل المثال، سيليكون UL94 V-0) على إبطاء انتشار الحرائق، مما يوفر وقت هروب حاسم في حالة وقوع حوادث حرارية.

·الختم والعزل المائي: يضمن حماية IP67/IP68، ويحافظ على الرطوبة والغبار بعيدًا عن مجموعات البطاريات.

·تخميد الاهتزازات والدعم الهيكلي:تقليل الاهتزازات الناتجة عن اصطدامات الطريق، وحماية سلامة البطارية وتحسين مستوى الضوضاء والاهتزاز والقسوة في السيارة.

أنواع الرغوة المستخدمة بشكل شائع بين خلايا بطارية الطاقة

1. رغوة البولي إيميد (رغوة PI)

فوائد رغوة البولي إيميد:موصلية حرارية منخفضة للغاية (<0.033 واط/م·ك)، ومقاومة ممتازة للحريق (إطفاء ذاتي)، واستقرار في درجات الحرارة العالية.

التطبيقات الشائعة:يُستخدم للعزل الحراري بين الخلايا لمنع انتشار الحرارة. كما يمتص الضغط الناتج عن تمدد الخلايا وتقلصها أثناء دورات الشحن والتفريغ.

2. رغوة السيليكون

فوائد رغوة السيليكون: مقاومة عالية للهب (UL94 V-0)، ومقاومة للماء، ومرونة ممتازة في الضغط.

التطبيقات الشائعة:يُستخدم في عزل البطاريات، ودعم ألواح التبريد السائل، والتبطين بين الخلايا. يتوفر الآن رغوة السيليكون فائقة الرقة (بسمك 0.6 مم)، مما يوفر حلولاً خفيفة الوزن ومقاومة عالية للهب.

3. رغوة البولي يوريثان (رغوة PU)

فوائد رغوة البولي يوريثين: صلابة منخفضة مع ارتداد عالي، وامتصاص جيد للصدمات، ومتانة.

التطبيقات الشائعة:تستخدم في البطاريات الليثيوم أيونية ذات العبوات الناعمة والمنشورية للتخزين المؤقت للهيكل وتخميد الاهتزازات.

4. رغوة أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA)

فوائد رغوة EVA:خصائص توسيد وعزل جيدة، فعالة من حيث التكلفة.

التطبيقات الشائعة:تستخدم غالبًا في هياكل دعم حزمة البطاريات وطبقات امتصاص الصدمات.

5. رغوة البولي يوريثان الدقيقة (سلسلة Norseal® PF)

فوائد رغوة البولي يوريثان الدقيقة: مقاومة الضغط على المدى الطويل، ومقاومة عالية للهب، والاستقرار الحراري.

التطبيقات الشائعة: مثالي لتصميمات حزم البطاريات المرنة التي تتطلب التبطين والإدارة الحرارية.

اعتبارات رئيسية عند اختيار الرغوة لمقاعد السيارات

بينما تُركز رغوة البطاريات على السلامة والتحكم الحراري، تُولي رغوة مقاعد السيارات الأولوية للراحة والمتانة. ومن أهم هذه العوامل:

·الكثافة والصلابة: توفر الرغوة عالية الكثافة دعمًا أفضل، بينما تُعزز الرغوة الناعمة الراحة. غالبًا ما تستخدم السيارات الرياضية رغوةً أكثر صلابةً لدعم أفضل للجسم، بينما تُفضل السيارات الفاخرة رغوةً أكثر نعومةً لملمسٍ فاخر.

·نوع المادة: أنواع المواد المختلفة لها تأثيرات مختلفة، على سبيل المثال،

 رغوة البولي يوريثين (PU): الأكثر شيوعًا، يوازن بين الراحة والتكلفة.

 رغوة الذاكرة: يتكيف مع شكل الجسم، مما يقلل من التعب أثناء القيادة لمسافات طويلة.

 رغوة اللاتكس: طبيعي، قابل للتنفس، ومتين ولكنه أكثر تكلفة.

·التهوية ومقاومة الحرارة: تُحسّن الرغوة ذات الخلايا المفتوحة تدفق الهواء، مما يُقلل من تراكم العرق في الصيف. بعض المقاعد مُزودة بطبقات جل مُبرّدة لمزيد من الراحة.

·طول العمر ومقاومة الضغط:تقاوم الرغوة عالية الجودة الترهل بمرور الوقت، وتحافظ على شكل المقعد حتى بعد سنوات من الاستخدام.

الاستنتاج

تُعد مواد الرغوة أساسية في بطاريات الطاقة الكهربائية الجديدة (NEV)، إذ تضمن السلامة الحرارية والاستقرار الميكانيكي وطول العمر الافتراضي. وتُهيمن رغوات البولي إيميد والسيليكون والبولي يوريثان على السوق بفضل مقاومتها للهب وامتصاصها للإجهاد وخصائصها المانعة للتسرب. وفي الوقت نفسه، يتمحور اختيار الرغوة في مقاعد السيارات حول الراحة والمتانة والدعم المريح. ومع تطور تكنولوجيا المركبات الكهربائية الجديدة، ستواصل الرغوات المتطورة تعزيز سلامة البطاريات وراحة الركاب، مما يُسهم في مستقبل التنقل الكهربائي.