Adhesivo para baterías de sílice pirogénica HIFULL® para control inteligente de potencia
Con el auge de la industria de vehículos de nueva energía, la seguridad y la estabilidad de las baterías son de suma importancia. Como material clave para la conexión de componentes de baterías, el rendimiento de los adhesivos para baterías impacta directamente en el rendimiento general de la batería.
La sílice pirogénica, un aditivo funcional de uso común, mejora las propiedades espesantes y tixotrópicas de los adhesivos, lo que influye positivamente en la controlabilidad, la trabajabilidad y la estabilidad durante el proceso de encapsulación.
Los expertos técnicos de HIFULL han llevado a cabo una investigación exhaustiva sobre los adhesivos para baterías de potencia a base de poliuretano, investigando los efectos de diferentes sílice pirógena Dosis y diversas marcas de sílice pirogénica (en la misma dosis) sobre el espesamiento y el comportamiento tixotrópico de estos adhesivos. Pioneros en el concepto de un “proporción áurea” En los adhesivos para baterías de potencia, optimizan continuamente las formulaciones y los datos para regular inteligentemente la viscosidad y la tixotropía del adhesivo. Esta innovación busca superar los desafíos técnicos que presenta la encapsulación compleja e ineficiente en los procesos de fabricación de baterías.
Batería
La sílice pirogénica es un nuevo material inorgánico a escala nanométrica con una superficie específica excepcionalmente grande y una alta actividad superficial. Al incorporarse a sistemas adhesivos de poliuretano, los grupos silanol de su superficie forman una estructura de red tridimensional que aumenta la viscosidad del adhesivoBajo fuerzas de cizallamiento externas, esta estructura reticular se descompone, reduciendo la viscosidad y mejorando la fluidez para una aplicación más sencilla. Al eliminarse la fuerza de cizallamiento, la red enlazada por hidrógeno se reestructura gradualmente, restaurando la viscosidad y mostrando un comportamiento tixotrópico.
Además, las variaciones en la dosis de sílice pirogénica y las características de la marca influyen en las propiedades y la formación de esta red unida por hidrógeno, produciendo así diferentes efectos en el espesamiento y el rendimiento tixotrópico de los adhesivos para baterías de energía.
Si la dosis es demasiado baja, no se puede lograr la viscosidad y tixotropía deseadas, mientras que cantidades excesivas pueden provocar la fragilización del material o el colapso estructural (lo que afecta otras propiedades del material).
Entonces, ¿qué tendencias y características traerán las variaciones en la sílice pirogénica a los adhesivos de poliuretano? El equipo técnico de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. realizó una serie de experimentos e investigaciones para explorar esto.
En los experimentos, el Componente A consistió principalmente en una premezcla de sílice pirogénica, polioles, cargas y aditivos, mientras que el Componente B se componía de una premezcla de sílice pirogénica, poliisocianatos, prepolímeros y cargas. Ambos componentes se dispersaron completamente a 2000 rpm durante 30 minutos en un dispersor de vacío antes de mezclarse en una proporción 1:1 y curarse para formar el adhesivo de poliuretano para baterías.
En el Componente A, se añadió sílice pirogénica HIFULL® al 1%, 3% y 5% respectivamente. Como se muestra en el gráfico, la viscosidad del Componente A aumentó con un mayor contenido de sílice pirogénica, pero la tasa de aumento varió incluso con la misma dosis incremental. Los datos revelaron que la viscosidad base (sin sílice pirogénica) fue de 3,303 Pa·s, mientras que las viscosidades con adiciones del 1%, 3% y 5% fueron de 5,872 Pa·s, 12,456 Pa·s y 29,993 Pa·s, respectivamente. Al aumentar la dosis del 1% al 3%, la viscosidad aumentó un 112%, mientras que al aumentar del 3% al 5%, la viscosidad aumentó un 141%, lo que indica una tendencia de crecimiento acelerado.
El índice tixotrópico base (sin sílice pirogénica) fue de 1.1, mientras que los valores con adiciones del 1 %, 3 % y 5 % fueron de 1.8, 2.9 y 4.2, respectivamente. Al aumentar del 1 % al 3 %, el índice tixotrópico aumentó aproximadamente un 61 %, pero del 3 % al 5 %, el aumento fue solo del 45 %, mostrando una tasa de crecimiento decreciente, a diferencia de la tendencia de la viscosidad.
Así, en el componente A, el aumento de la dosis de sílice pirogénica mejoró proporcionalmente tanto la viscosidad como el índice tixotrópico, pero sus patrones de crecimiento fueron diferentes.
En el Componente B, se añadió sílice pirogénica HIFULL® al 1 %, 3 % y 5 %, respectivamente. Como se muestra en la figura, la viscosidad del Componente B aumentó con un mayor contenido de sílice pirogénica. Los datos muestran que la viscosidad base (sin sílice pirogénica) fue de 9,412 Pa·s, mientras que las viscosidades con adiciones del 1 %, 3 % y 5 % fueron de 10,809 Pa·s, 22,829 Pa·s y 47,590 Pa·s, respectivamente. Al aumentar la dosis del 1 % al 3 %, la viscosidad aumentó un 111 %, y al aumentarla del 3 % al 5 %, un 108 %, mostrando una ligera disminución en la tasa de crecimiento.
El índice tixotrópico base (sin sílice pirogénica) fue de 1.8, mientras que los valores con adiciones del 1 %, 3 % y 5 % fueron de 2.1, 3.4 y 4.6, respectivamente. Al aumentar del 1 % al 3 %, el índice tixotrópico aumentó aproximadamente un 62 %, pero del 3 % al 5 %, el aumento fue de tan solo un 35 %. Al igual que la tendencia de la viscosidad, la tasa de crecimiento del índice tixotrópico disminuyó.
Estos resultados demuestran que en el Componente B, el aumento de la dosis de sílice pirogénica mejoró proporcionalmente tanto la viscosidad como el índice tixotrópico, con tendencias consistentes en sus patrones de crecimiento.
Posteriormente, el equipo técnico de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. investigó los efectos de diferentes marcas de sílice pirogénica sobre las propiedades espesantes y tixotrópicas de los adhesivos para baterías de poliuretano con un nivel de adición fijo del 3%.
En el componente A se realizaron pruebas en HB-139, HB-139B, competidor extranjero A, competidor extranjero B, competidor nacional y HL-200 para evaluar su viscosidad y desempeño tixotrópico.
Los resultados revelaron variaciones entre los diferentes productos. HB-139/139B Demostró un mejor rendimiento de espesamiento que los competidores nacionales, pero ligeramente inferior al de los competidores extranjeros. Sin embargo, HB-139B exhibieron propiedades tixotrópicas superiores en comparación con las alternativas nacionales y extranjeras.
En el componente B, el HB-139B mostró un rendimiento espesante más fuerte que el competidor extranjero A, pero fue ligeramente inferior al competidor extranjero B, mientras que su rendimiento tixotrópico fue comparable al de los competidores extranjeros.
En resumen, la dosificación de sílice pirogénica es un factor crítico que afecta las propiedades espesantes y tixotrópicas de los adhesivos de poliuretano para baterías de energía. Aumentar adecuadamente la cantidad de aditivo puede mejorar eficazmente tanto la viscosidad como la tixotropía para satisfacer diversos requisitos de aplicación y procesamiento.
Por otro lado, las diferentes marcas de sílice pirogénica presentan efectos variables en las propiedades adhesivas con dosis idénticas debido a las diferencias en los procesos de producción, la distribución del tamaño de partícula y las características de la superficie. En aplicaciones prácticas, la dosis óptima de sílice pirogénica y la selección de la marca deben determinarse en función de los requisitos específicos de rendimiento y consideraciones de costo.
De cara al futuro, la investigación de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. profundizará en los mecanismos de interacción entre la sílice pirogénica y los adhesivos de poliuretano, perfeccionará la formulación de la "proporción áurea" y desarrollará soluciones de encapsulación superiores para adhesivos de poliuretano para baterías de energía. Estos avances brindarán un respaldo más sólido para el crecimiento continuo de la industria de vehículos de nueva energía.
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Mi nombre es Van, soy el gerente comercial de HIFULL y trabajo en la industria de sílice pirogénica desde hace más de 10 años. No dude en ponerse en contacto conmigo. Me complace brindarle el mejor servicio y los mejores productos.
