パワーバッテリーセルにはどのようなタイプのフォームが使用されていますか?

新エネルギー電気自動車（NEV）のバッテリーセルにおいて、発泡体は熱によるセルの膨張・収縮時に断熱バッファーとして機能します。セルが熱暴走を起こした場合、発泡体は熱伝達を防ぎ、難燃性も備えています。バッテリーパック内では、液体冷却プレートの下、または上下のボックスカバーの隣に配置され、発泡体は支持力と衝撃吸収性を提供します。また、バッテリーシーリングリングとしても使用できます。発泡材料は、パワーバッテリーパックの安全性、熱管理、難燃性を確保する上で重要な役割を果たします。

NEV パワー バッテリーにおいてフォームが重要な理由

·断熱性と安全性: セル間の熱伝達を防ぎ、熱暴走を遅らせ、火災の危険性を軽減します。

·ストレス吸収: バッテリーセルは動作中に膨張と収縮を繰り返します。フォームが機械的ストレスを吸収し、セルの損傷を防ぎ、バッテリー寿命を延ばします。

·難燃性: 高性能フォーム（UL94 V-0 シリコンなど）は火災の広がりを遅らせ、熱事故が発生した場合に重要な避難時間を確保します。

·シーリングと防水: IP67/IP68 保護を保証し、バッテリー パック内の湿気やほこりを防ぎます。

·振動減衰と構造サポート:道路の衝撃による振動を軽減し、バッテリーの完全性を保護し、車両のNVH（騒音、振動、不快感）を改善します。

パワーバッテリーセル間に一般的に使用されるフォームの種類

1.ポリイミドフォーム（PIフォーム）

ポリイミドフォームの利点: 熱伝導率が極めて低く（<0.033 W/m·K）、耐火性（自己消火性）に優れ、高温安定性に優れています。

一般的な用途: セル間の断熱材として使用され、熱暴走の伝播を防ぎます。また、充放電サイクル中のセルの膨張・収縮による応力を吸収します。

2.シリコンフォーム

シリコンフォームの利点: 高い難燃性（UL94 V-0）、防水性、優れた圧縮弾性を備えています。

一般的な用途: バッテリーのシーリング、液体冷却プレートの支持、セル間のクッション材として使用されます。極薄シリコンフォーム（最薄0.6mm）が新たに登場し、軽量でありながら高い難燃性を実現します。

3.ポリウレタンフォーム（PUフォーム）

ポリウレタンフォームの利点: 低硬度で高反発、衝撃吸収性に優れ、耐久性に優れています。

一般的な用途: ソフトパックおよび角柱型リチウムイオン電池の構造緩衝および振動減衰に使用されます。

4.エチレン酢酸ビニル（EVA）フォーム

EVAフォームの利点: クッション性、断熱性に優れ、コストパフォーマンスに優れています。

一般的な用途: バッテリーパックのサポート構造や衝撃吸収層によく使用されます。

5.マイクロセルポリウレタンフォーム（Norseal® PFシリーズ）

マイクロセルポリウレタンフォームの利点: 長期耐圧縮性、高い難燃性、熱安定性を備えています。

一般的な用途: クッション性と熱管理の両方を必要とする柔軟なバッテリー パックの設計に最適です。

自動車シート用フォームを選択する際の重要な考慮事項

バッテリー用フォームは安全性と熱管理に重点を置いているのに対し、自動車用シートフォームは快適性と耐久性を重視しています。主な要素は以下のとおりです。

·密度と硬さ: 高密度フォームは優れたサポート力を提供し、柔らかいフォームは快適性を高めます。スポーツカーでは、より優れたボディサポートのために硬めのフォームが使用されることが多く、高級車では、贅沢な乗り心地のために柔らかめのフォームが好まれます。

·素材の種類: 異なる種類の材料は異なる効果を持っています。例えば、

  ポリウレタン（PU）フォーム: 最も一般的で、快適さとコストのバランスが取れています。

  メモリーフォーム: 体型に合わせてフィットし、長時間ドライブの疲労を軽減します。

  ラテックスフォーム: 天然素材で通気性と耐久性に優れていますが、価格は高くなります。

·通気性と耐熱性: オープンセルフォームは通気性を高め、夏の汗の蓄積を軽減します。一部のシートには冷却ジェル層が組み込まれており、快適性が向上しています。

·耐久性と耐圧縮性:高品質のフォームは、時間が経ってもたるみにくく、何年も使用した後でもシートの形状を維持します。

結論

NEVパワーバッテリーには、熱安全性、機械的安定性、そして長寿命を確保するためにフォーム材料が不可欠です。ポリイミド、シリコーン、ポリウレタンフォームは、難燃性、応力吸収性、そしてシーリング性に優れているため、広く使用されています。一方、自動車シートにおいては、快適性、耐久性、そして人間工学に基づいたサポートがフォームの選定において重要な要素となります。NEV技術の進化に伴い、先進的なフォームはバッテリーの安全性と乗員の快適性を向上させ続け、電気自動車の未来を牽引していくでしょう。