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Soluciones para baterías de vehículos eléctricos

Tabla de contenidos

A través de este artículo descubriremos soluciones para baterías de vehículos eléctricos y exploraremos las principales ventajas de la silicona.

Movilidad eléctrica: diseñando el futuro

El mercado de vehículos eléctricos híbridos enchufables y alimentados por batería (xEV) crecerá exponencialmente en los próximos años. Algunos de los factores más relevantes en este cambio son los siguientes:

  • La caída de los precios de las baterías de iones de litio.
  • La aparición de políticas gubernamentales favorables.
  • Los planes de aumento de la producción por parte de los fabricantes de automóviles.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que su potencial dependerá de la capacidad de la industria para satisfacer las expectativas de los consumidores respecto a la fiabilidad, el rendimiento y el valor. Los fabricantes de baterías se encontrarán con el desafío de producir grandes volúmenes de baterías de litio más pequeñas, livianas y baratas. Estos packs de mayor densidad de energía serán capaces de entregar más potencia, por más tiempo, a través de un mejor control térmico. Los fabricantes y diseñadores de otros componentes xEV se enfrentan a los mismos desafíos de gestión térmica, montaje y protección. En consecuencia, diseñamos materiales nuevos e innovadores para ayudarte a crear nuevos productos energéticamente eficientes.

Ventajas de la silicona

Las propiedades de la silicona permiten a nuestros materiales sobresalir en una amplia gama de ensamblaje de sistemas de PCB y aplicaciones del sector automoción. En consecuencia, esto podría ser clave para abordar los desafíos asociados al diseño y a la producción de grandes volúmenes de sistemas de baterías de litio y otros componentes para los vehículos eléctricos. Repasaremos algunos de los beneficios de la silicona aplicados al sector:

  • Muy baja resistencia térmica.
  • Fluidez, mojabilidad, adhesión y curado que pueden ayudar a acelerar y simplificar el procesamiento.
  • Excelente estabilidad térmica: amplio rango de temperatura de funcionamiento.
  • Buen rendimiento en condiciones adversas: resistencia a choque térmico, oxidación, humedad y productos químicos.
  • Excelente aislamiento eléctrico (rigidez dieléctrica).
  • Excelente alivio del estrés.
  • Las espumas de silicona permiten aligerar en peso.

Diseños de módulos de batería xEV

Celdas cilíndricas

Estos son los tipos de celdas más comunes en la industria de las baterías, utilizándose sobretodo en aplicaciones de vehículos eléctricos. Por otro lado, gracias a los materiales de silicona es posible llevar a cabo procesos de ensamblaje más eficientes y automatizados mejorando el rendimiento. 

Celdas prismáticas

Este tipo de celdas son una alternativa cada vez más popular con respecto a las celdas cilíndricas. Asimismo, su densidad de energía ofrece mejoras de rendimiento ya que su forma simplifica la tarea de conectar celdas juntas en paquetes de baterías. Además, debido a la mayor densidad de energía, una suficiente gestión térmica es crítica para gestionar el rendimiento de estos tipos de celdas.

Celdas de bolsa (pouch)

Estas celdas están compuestas por bolsas finamente separadas y debido a su falta de rigidez requieren pasos de procesamiento adicionales para el ensamblaje. A cambio, pueden ofrecer una alta energía específica y hacen posible personalizar la aplicación. No obstante, es un proceso crítico realizar la selección de los adhesivos, encapsulantes y soluciones de gestión térmica adecuados para estas formas variadas de baterías.

Innovación de materiales para gestión térmica

Los materiales de silicona termoconductores tienen propiedades que pueden ayudar a reducir las temperaturas de funcionamiento y prolongar la vida útil y el rendimiento de las baterías y otros componentes del sistema de PCB de vehículos eléctricos.

  • Los gap fillers son materiales blandos, compresibles, de silicona bicomponente. Además, cuentan con una alta conductividad térmica formulada para procesar fácilmente y disipar eficazmente el calor de las partes críticas del automóvil. Por ejemplo, los paquetes de la batería o conjuntos de módulos y otros elementos de alta temperatura. ¿Quieres saber más sobre este tema? Descubre todo sobre el modelado térmico y de estrés en las baterías.
  • Adhesivos de silicona termoconductores utilizados para acoplar la batería a la placa de enfriamiento.
  • Compounds de silicona termoconductores no curables, con un posible rango de temperatura aplicado de -40 ° C a 150 ° C, para conducir calor en módulos ADAS.
  • Geles y encapsulantes de silicona termoconductores. Éstos son materiales fluidos que facilitan procesos de gran volumen en la producción automatizada, proporcionando un acoplamiento térmico ligero entre las células y los módulos.

Soluciones probadas para baterías de vehículos eléctricos

En primer lugar es preciso apuntar que los adhesivos de silicona, los revestimientos y encapsulantes, las espumas y las soluciones de gestión térmica cuentan con décadas de rendimiento comprobado bajo las más duras condiciones. Son resistentes a impactos y vibraciones, a la oxidación y a la humedad, y son capaces de mantener sus propiedades mecánicas y químicas durante el funcionamiento con temperaturas desde -40ºC a 200ºC.

  • Materiales de gestión térmica

Desde elastómeros diseñados para sellado y juntas resistentes al calor, hasta geles de silicona y encapsulantes para el encapsulado de circuitos de PCB en la gestión de energía del paquete de baterías.

  • Adhesivos

Utilizados en una variedad de aplicaciones, nuestros adhesivos autoimprimantes forman enlaces duraderos, sin la necesidad de fijación mecánica y sujeción. Además, muchos son reelaborables para permitir una reparación más fácil del módulo. Por lo general, son soluciones sin solventes que minimizan la necesidad de almacenamiento, manipulación o ventilación especiales.

  • Espumas

Nuestras espumas de silicona están diseñadas para ser eficientes en el procesamiento. Las espumas RTV bicomponentes se dispensan directamente en la superficie. Las espumas pueden ser una alternativa ligera a las opciones tradicionales de encapsulantes y selladores.

  • Conformal coatings

La marca cuenta con una gama extraordinariamente amplia de durezas, así como otras opciones de módulo extremadamente bajo. En consecuencia, esto significa que brindan un mejor alivio del estrés en los componentes electrónicos delicados durante el ciclo térmico. Además, los conformal coatings de Dowsil vienen en una gama de viscosidades con el fin de adaptarse y satisfacer todas sus demandas de procesamiento y aplicación.

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