Sicherheitslösung gegen thermisches Durchgehen von EV-Batterien unter Verwendung von modifiziertem PPE-Harz XYRON™

2026.02.09

Sicherheitslösung gegen thermisches Durchgehen von EV-Batterien mit "XYRON™"

Technologien und Produkte

Bedeutung der erforderlichen „Gegenmaßnahmen gegen thermisches Durchgehen“ für EV-Batterien

Der Markt für Elektrofahrzeuge – insbesondere für elektrische Zweiräder – wächst in Asien und Indien weiterhin rasant. Mit steigender Reichweite und Leistung müssen die Batterien eine höhere Energiedichte aufweisen, während die Sicherheit als Konstruktionsanforderung wichtiger denn je geworden ist.

Das thermische Durchgehen, bei dem sich eine anormale Wärmeentwicklung in einer Zelle sequenziell auf benachbarte Zellen ausbreitet, stellt eines der größten Risiken für Elektrofahrzeugbatterien dar. Im indischen Sicherheitsstandard für Elektrofahrzeugbatterien, AIS-156, ist die Verhinderung des thermischen Durchgehens als wichtiges Bewertungskriterium festgelegt.

Das modifizierte PPE-Harz„ XYRON™ “bietet hervorragende Hitzebeständigkeit, elektrische Isolation und Flammenausbreitungsbeständigkeit und ist somit ein ideales Material für AIS-156-konforme und Hochenergiebatterien der nächsten Generation.

Demonstrationstests zum thermischen Durchgehen in Zusammenarbeit mit UL Solutions

Zur Bewertung der thermischen Durchgeh-Unterdrückungs- und Flammenausbreitungsverhinderungsfähigkeiten von XYRON™ führten wir in Zusammenarbeit mit UL Solutions einen umfassenden thermischen Durchgehtest mit 4680 NMC-Zylinderzellen durch.

<Testbedingung>

  • Zelltyp: 4680 NMC-Zylinderzellen
  • Zellabstand: 2 mm
  • Status: Vollständig geladen
  • Testmethode: Gezieltes Auslösen eines thermischen Durchgehens in der zentralen Zelle und Bewertung der Auswirkungen auf die umliegenden Zellen.

<Testergebnisse>

  • Es trat kein thermisches Durchgehen in den umliegenden Zellen auf, was die Flammenausbreitungsbeständigkeit von XYRON™ bestätigt.
  • Die umliegenden Zellen hielten die normale Spannung aufrecht.
  • Es wurden keine strukturellen Schäden durch hohe Temperaturen oder ausgeworfene Materialien verursacht.
  • Der Zellenhalter behielt seine Form auch unter starker thermischer und mechanischer Belastung.

Diese Ergebnisse bestätigen, dass XYRON™​ ​thermische Runaway selbst in 4680 NMC-Zellen effektiv unterdrücken kann.

Links: Vor dem Test wurden zylindrische Batteriezellen in einen Zellhalter aus XYRON™ mit einem Zellenabstand von 2,0 mm eingesetzt. Rechts: Nach dem Test trat in den vier benachbarten Zellen um die Auslöserzelle (Mitte) im selben Zellhalter kein thermisches Durchgehen auf.Links: Vor dem Test – zylindrische Batteriezellen wurden in Zellhalter aus XYRON™ 540Z (unverstärkt) (2,0 mm Abstand) eingesetzt.
Rechts: Nach dem Test trat in den vier benachbarten Zellen, die die ausgelöste zentrale Zelle umgaben, kein thermisches Durchgehen auf.

Hochzellige Wandkonstruktion: Eine neue, vergussfreie Lösung

Traditionell werden Vergussmassen und Spaltfüller eingesetzt, um Wärmemanagement, Verhinderung von thermischem Durchgehen und strukturelle Stabilität zu gewährleisten. Diese Materialien erhöhen jedoch das Gewicht, verlängern die Fertigungszeit und erschweren die Recyclingfähigkeit. Da XYRON™ von Natur aus eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, Isolierung und Flammwidrigkeit aufweist, ermöglicht die Verwendung einer hochzelligen Wandstruktur sowohl eine erhöhte Sicherheit als auch eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitig verringertem Bedarf an Vergussmassen.

Wichtigste Vorteile des Designs mit hoher Zellwandstärke

✔ Kostenreduzierung durch verringerten Verbrauch von Vergussmassen / Spaltfüllern
✔Gewichtsreduzierung durch vergussfreie und dünnwandige Formteile
✔ Hervorragende elektrische Isolierung und Hitzebeständigkeit
✔ Verbesserte Wartungsfreundlichkeit und Recyclingfähigkeit dank vergussfreier Konstruktion
✔ Höhere Energiedichte dank der oben genannten Vorteile

Dieser strukturelle Ansatz ermöglicht die Einhaltung von Sicherheitsstandards, ohne unnötiges Materialgewicht hinzuzufügen.

Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, um zu erfahren, wie XYRON™ zu AIS-156-konformen thermischen Runaway-Gegenmaßnahmen und verbesserter Sicherheit bei Batteriedesigns der nächsten Generation beitragen kann.

Für detailliertere Informationen kontaktieren Sie uns bitte über das untenstehende Formular.

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XYRON™ m-PPE

Hervorragende Flammhemmung, elektrische Eigenschaften, Dimensionsstabilität und Wasserbeständigkeit. Es wird in Photovoltaik, Batterien und Kommunikationskomponenten verwendet.

Asahi Kasei Engineering Plastics Asahi Kasei bietet technische Kunststoffe und funktionale Harze an. Wir verarbeiten hauptsächlich Polyacetal (POM), Polyamid (PA, Nylon) und modifizierte Polyphenylenether (PPE) und bieten Referenzinformationen zum Harzdesign, Fallstudien, Branchentrends usw. Asahi Kasei Corporation Asahi Kasei Engineering Plastics