WACKER präsentiert Siliconmaterialien für die Verbesserung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien

ELASTOSIL^® CM 185 wurde gezielt für die Anwendung als Vergussmasse für den Vent- und Kontaktierbereich von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Das Produkt zählt zu den sogenannten RTV-2-Siliconkautschuken. Es handelt sich dabei um ein Siliconmaterial, das aus zwei Komponenten besteht und bei Raumtemperatur vulkanisiert. Die Masse ist gießbar und kann durch Dispensen appliziert werden.

Bei der vorgesehenen Anwendung wird ELASTOSIL^® CM 185 auf die sensiblen Vent- und Kontaktierbereiche eines Batteriepacks aufgebracht. Das Material ist selbsthaftend formuliert und vernetzt durch eine Kondensationsreaktion zu einem elektrisch und thermisch isolierenden Elastomer mit optimierten mechanischen Eigenschaften. Der Verguss wirkt als Schutzschicht, welche die Funktion der Vents nicht beeinträchtigt.

Kommt es in einer Zelle eines derart mit ELASTOSIL^® CM 185 ausgerüsteten Batteriepacks zum Thermal Runaway, geht also eine Zelle thermisch durch, kann sich die betroffene Zelle durch das Vent und durch die Siliconschicht hindurch druckentladen, ohne dass der Schutzverguss unterblasen wird. Bei allen anderen Zellen des Batteriepacks bleibt die Schutzwirkung des Silicons erhalten. Der thermische Ausbreitungspfad über den Vent- und Kontaktierbereich, der zur Selbstentzündung der Nachbarzellen führt, ist somit unterbrochen.

ELASTOSIL^® CM 181

Das zweite Produkthighlight, das WACKER in diesem Jahr auf der Battery Show zeigt, ist ELASTOSIL^® CM 181. Es handelt sich dabei um einen additionsvernetzenden RTV-2-Siliconkautschuk, der bei Raumtemperatur zügig zu einem Elastomer mittlerer Härte vernetzt. Der Kautschuk ist dünnflüssig und lässt sich sehr leicht vergießen. Dank der Formulierung mit einem Leichtfüllstoff weist ELASTOSIL^® CM 181 eine definierte Porenstruktur auf, wodurch das Vulkanisat eine reduzierte Dichte erhält und komprimierbar wird. Zudem enthält das Siliconprodukt einen wärmeabsorbierenden Füllstoff.

Mit diesem Eigenschaftsprofil ist ELASTOSIL^® CM 181 zum Vergießen der Zellzwischenräume eines Batteriepacks oder -moduls prädestiniert. Der Verguss isoliert die Zellen elektrisch und thermisch und bietet zugleich eine mechanische Stütz- und Schutzfunktion. Dadurch können Vibrationen, Stöße und thermische Ausdehnungen der Zellen abgefangen und ausgeglichen werden, ohne dass das Vergussmaterial den Zellverbund unter mechanischen Stress setzt. Zudem erschwert das thermisch isolierende Siliconelastomer den Weitertransport der Wärme über die Zellseitenwände. Der Verguss der Zellzwischenräume mit ELASTOSIL^® CM 181 trägt somit zu einem sicheren Betrieb der Batteriezellen bei.

Weitere Produkte am WACKER-Stand

Neben den beiden Vergussmassen zeigt der Chemiekonzern weitere Siliconprodukte für die Batterie- und Elektrofahrzeugbranche:

• Siliconharze als Bindemittel für hitzebeständige Beschichtungen von Batteriedeckeln oder für Matten aus faserbasierten Verbundwerkstoffen, die in den Raum zwischen den Anodenkappen oder dem Sicherheitsventil und dem Batteriedeckel eingelegt werden.
• Wärmeleitende Gap-Filler und eine wärmeleitende Vergussmasse für das Wärmemanagement der Lithium-Ionen-Batterien und der Leistungselektronik. Diese additionsvernetzenden Siliconprodukte ermöglichen die effiziente thermische Anbindung eines Bauteils an ein Temperierungssystem.
• Silicondichtstoffe für unterschiedliche Anwendungen rund um die Elektromobilität.

Besuchen Sie WACKER auf der Battery Show Europe 2024 in Halle 10 am Stand C-50.