مقارنة الأداء: HIFULL مقابل International Fumed Silica في لاصقات البطاريات
مع التطور المزدهر لصناعة مركبات الطاقة الجديدة، دخل قطاع السيارات عصرًا من التنافس على الأداء. وتزداد حدة المنافسة على سلامة واستقرار بطاريات الطاقة. وباعتبارها مادة أساسية في تجميع البطاريات، يؤثر أداء المواد اللاصقة بشكل مباشر على جودة البطارية بشكل عام.
تدريجيا، تدخل "المادة غير المرئية" التي غالبًا ما يتم التغاضي عنها إلى الساحة بهدوء، مما يؤثر على سلامة وموثوقية بطاريات الطاقة من خلال خصائصها وخصائصها الفريدة.
يُعد السيليكا المدخن مادة مضافة وظيفية شائعة الاستخدام وعامل تقوية للمواد اللاصقة ، حيث يلعب دورًا حاسمًا في تحسين أداء المواد اللاصقة المستخدمة في بطاريات الطاقة. ومع ذلك، يقدم السوق العديد من العلامات التجارية للسيليكا المدخن بجودة متفاوتة، مما يؤدي إلى اختلافات في تأثيرها على خصائص المادة اللاصقة.
لمزيد من التحقيق في الاختلافات بين السيليكا المدخنة HIFULL® والمنافسين المحليين/الأجانب في مواد لاصقة بطاريات الطاقة، تم إجراء تحليل مقارن على مؤشرات الأداء الرئيسية بما في ذلك قوة الشد، والاستطالة عند الكسر، وقوة القص، وخصائص مقاومة الترهل ، واستقرار التخزين الحراري.
بطاريات السيارات
ركزت هذه الدراسة على ستة منتجات من السيليكا المدخنة: HB-139 و HB-139B و HL-200 والمنافس الأجنبي A/B والمنافس المحلي، مع تضمين مجموعة تحكم فارغة للمقارنة.
في تجارب قوة الشد والاستطالة عند الكسر، استخدم الفنيون في شركة هوبي هويفو للمواد النانوية نسبة إضافة 3% مع لاصق بطاريات البولي يوريثان كمادة اختبار. تم تشكيل الركيزة على هيئة عينات على شكل دمبل، ومعالجتها عند 50 درجة مئوية لمدة 14 ساعة، ثم اختبارها من حيث قوة الشد والاستطالة عند الكسر باستخدام جهاز اختبار مواد شامل.
تُظهر البيانات أن السيليكا المدخنة، سواءً المحبة للماء أو الكارهة للماء، تُحسّن قوة الشد للمادة اللاصقة، مع تقليل استطالتها عند الكسر في الوقت نفسه. في مقارنة قوة الشد، أظهرت المادة اللاصقة HB-139 والمادة المنافسة المحلية قيم تحسين متقاربة. تشير نتائج الاختبار إلى أن العينة المرجعية بلغت قوة شدها 8.56 ميجا باسكال ، بينما حققت HB-139 قوة شد بلغت 12.62 ميجا باسكال، أي بزيادة قدرها 47% في قوة الشد. أما بالنسبة للاستطالة عند الكسر، فقد بلغت 96.26% في العينة المرجعية ، بينما بلغت 93.48% في HB-139 ، وهو ما يُمثل انخفاضًا طفيفًا قدره 2.78 نقطة مئوية فقط ، وهو أقل انخفاض بين جميع العلامات التجارية المختبرة.
في تجربة قوة القص التراكبي، استخدم الفنيون في شركة هوبي هويفو للمواد النانوية المحدودة نسبة إضافة 3% مع لاصق بطاريات البولي يوريثان كمادة اختبار، لربط ركائز من سبائك الألومنيوم. بعد المعالجة عند 50 درجة مئوية لمدة 14 ساعة ، تم اختبار العينات باستخدام جهاز اختبار عالمي إلكتروني.
تشير بيانات الاختبار إلى أن السيليكا المدخنة المحبة للماء والكارهة للماء تُحسّن من قوة القص التراكبي للمادة اللاصقة. وقد أظهرت المادة اللاصقة HB-139/139B أداءً مماثلاً للمنافس الأجنبي A والمنافس المحلي. أظهرت العينة المرجعية قوة قص تراكبي تبلغ 2.95 ميجا باسكال ، بينما حققت المادة اللاصقة HB-139B قوة قص تراكبي تبلغ 4.59 ميجا باسكال ، أي بتحسن قدره 55%.
| نوع | المكون أ | المكون ب |
|---|---|---|
| طول القطرة (10 دقائق، مم) | طول القطرة (10 دقائق، مم) | |
| / | 50 | 50 |
| HB-139 | 0 | 0 |
| هب-139ب | 1 | 1 |
| العلامة التجارية العالمية أ | 1 | 0 |
| العلامة التجارية العالمية ب | 2 | 0 |
| العلامة التجارية الصينية أ | 2 | 0 |
| HL-200 | 12 | 50 |
في اختبار مقاومة الترهل، تم تقييم كل من المكونين A وB من لاصق البولي يوريثان. تؤكد النتائج أن السيليكا المدخنة تُحسّن بشكل ملحوظ خصائص مقاومة الترهل. فبدون السيليكا المدخنة، أظهر كلا المكونين ترهلًا بطول 50 مم خلال 10 دقائق. ومع إضافة المادة المحبة للماء HL-200 ، انخفض ترهل المكون A إلى 12 مم، بينما بقي ترهل المكون B دون تغيير. أما بالنسبة للأنواع الكارهة للماء، فقد حقق HB-139 في المكون A أفضل أداء، حيث لم يُظهر أي ترهل، بينما أظهر HB-139 في المكون B نتائج مماثلة للمنتجات المنافسة المحلية والأجنبية.
في اختبارات التخزين الحراري باستخدام 3% من السيليكا المدخنة في المكون أ، تم قياس اللزوجة في البداية وبعد 7 و14 و21 يومًا عند 50 درجة مئوية. أظهر HB-139B زيادة في اللزوجة مع مرور الوقت، بينما أظهرت منتجات السيليكا المدخنة الأخرى اتجاهات تناقصية في اللزوجة أثناء التخزين.
يكشف تحليل شامل عن اختلافات كبيرة في الأداء بين مختلف أنواع السيليكا المدخنة. يتميز HB-139 بقوة شد عالية، واستطالة عند الكسر، ومقاومة للترهل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تُعطي الأولوية لهذه الخصائص. كما يُظهر المنافسون المحليون والأجانب أداءً تنافسيًا في العديد من المؤشرات.
عند اختيار منتجات السيليكا المُبخّرة، ينبغي على مُصنّعي البطاريات مراعاة أولوياتهم الخاصة بأداء اللصق. تُفضّل المنتجات ذات قوة الشد والاستطالة الممتازة لمقاومة الاهتزاز ومنع التشوه، بينما تُحسّن الأنواع المُقاومة للترهل من متطلبات عملية الإنتاج. مع تطور تكنولوجيا بطاريات الطاقة، يبقى التحسين المُستمر لتركيبات السيليكا المُبخّرة ضروريًا لتلبية متطلبات أداء اللصق المُتغيّرة.





