SABIC聚合物材料助力电动汽车电池系统安全升级

沙特基础工业公司（SABIC）最新公布的测试数据表明，其基于热塑性塑料技术的隔热垫设计方案在遏制电动汽车（EV）电池火灾扩散方面展现出显著潜力。一系列针对次级系统级别的测试验证了SABIC的STAMAX™ 30YH570长玻纤聚丙烯（PP）树脂在制造电池模组壳体方面的能力，该壳体即便在电芯间厚度仅为1毫米的紧凑设计下，也能有效充当热阻隔屏障，成功遏制了18650型圆柱电芯之间热失控的蔓延。该材料凭借卓越的隔热与阻燃特性，显著降低了热失控跨电芯传播的风险，进而提升了电动汽车电池系统的整体安全性。

此外，STAMAX 30YH570树脂与可压缩泡棉材料结合使用时，同样展现出了对方形电芯及软包电芯热失控传播的有效抑制作用，进一步增强了其应用的广泛性和实用性。

值得注意的是，早在正式测试之前，SABIC的STAMAX 30YH570树脂便已通过了独立机构的严格评估。2023年，该产品凭借其在热失控条件下的卓越火焰迟滞性能，获得了美国保险商实验室（UL）的认证，该认证基于UL 2596标准，对电池外壳材料的热性能与机械性能进行了全面测试。

SABIC聚合物事业部负责汽车业务的全球总监Fahad Al-Harthi对此表示：“我们非常荣幸地宣布，我们的热塑性解决方案再次经受住了考验。展望未来，我们期待与汽车产业链各环节的合作伙伴携手并进，共同推动电动汽车电池系统安全性、效率与性能的全面提升。”

在热失控测试之前，将圆柱电池电芯排列在SABIC STAMAX™阻燃树脂制成的电芯支架内，电芯之间的最小间隙为1.0毫米。（图源：SABIC）

在热失控屏障测试中，研究团队将装有STAMAX 30YH570树脂隔热垫的15个商用18650电芯与未使用隔热垫的11个21700电芯分别置于钢制箱内进行对比测试。通过模拟电芯热滥用的方式，即使用电工绝缘胶带加热以触发热失控，研究团队观察到，在未设置热障的测试中，电芯迅速释放能量，导致高温气体、明火、高速颗粒及压力激增，热失控迅速扩散至所有相邻电芯，构成严重的火灾威胁及电池组损坏。

热失控测试之后的电池电芯模块，有证据表明触发电芯（左上角电芯和右下角电芯）没有向相邻电芯热失控蔓延。（图源：SABIC）

相比之下，装备了STAMAX 30YH570树脂隔热垫的测试组中，起始电芯的热失控被有效控制在局部范围内，热传递与火势蔓延得到了显著抑制，确保了其余电芯的安全与完整。这一成果归功于该材料在极端热失控条件下能够经历相变，并通过潜热释放与膨胀机制有效吸收热量，从而构建起一道坚实的隔热屏障。