¿Qué son las siliconas automotrices con buenas propiedades?

En los últimos años, el mercado global de vehículos de nueva energía ha seguido creciendo a un ritmo rápido, con los sectores de vehículos eléctricos (VE), vehículos eléctricos híbridos (HEV\/PHEV), camiones eléctricos comerciales y tránsito ferroviario urbano expandiéndose continuamente. Según un informe del Consejo Internacional de Transporte Limpio, las ventas globales de VE superaron los 16 millones de unidades en 2023, manteniendo el mercado chino su posición líder, representando más de la mitad del total global.

Las baterías de vehículos eléctricos, como componentes centrales, determinan directamente el rendimiento, la seguridad y la durabilidad de todo el vehículo. Los módulos de batería se desarrollan cada vez más hacia una mayor densidad energética, carga más rápida y mayor inteligencia, al tiempo que enfrentan desafíos ambientales y de seguridad más estrictos. La silicona puede cumplir con los requisitos de aislamiento eléctrico bajo operaciones de alto voltaje y alta corriente; cambios extremos de temperatura, impactos, exposición al agua y corrosión química; requisitos VE\/EMC y una garantía de vida útil de 8 años\/100,000 kilómetros; y estándares de materiales más ligeros y de mayor rentabilidad. Además, a medida que la demanda de “silicona para automóviles” en la industria crece, los fabricantes de automóviles se centran más en el uso de materiales de silicona por su excelente resistencia a la temperatura y su confiable protección a largo plazo.

Hay siete aspectos para introducir la resina de silicona:

• ¿Por qué las baterías de vehículos eléctricos requieren silicona?
• ¿Cuáles son las propiedades de los materiales de resina de silicona?
• ¿Cuáles son las ventajas de la resina de silicona en aplicaciones de baterías de vehículos eléctricos?
• ¿Cuáles son las aplicaciones de las resinas de silicona en baterías de potencia?
• ¿Cuál es el valor de la resina de silicona para los sistemas de transmisión de vehículos eléctricos?
• ¿Cuál es el análisis de resultados de aplicación de la silicona para automóviles?
• ¿Cómo mejorar las aplicaciones de silicona para un mejor rendimiento en vehículos eléctricos?

1. ¿Por qué las baterías de vehículos eléctricos requieren silicona?

Un sistema de batería de vehículo eléctrico consiste principalmente en celdas de batería individuales (cilíndricas, prismáticas, de bolsa), módulos\/paquetes (compuestos por múltiples celdas), un sistema de gestión de batería (BMS), conectores de alta frecuencia, terminales, barras colectoras, componentes estructurales del sistema de refrigeración y carcasas. Cada componente requiere materiales de alto rendimiento para garantizar la seguridad del aislamiento del sistema (prevención de cortocircuitos, fugas y corriente de fuga), la estabilidad estructural (soportando vibraciones, impactos y expansión\/contracción térmica) y la protección ambiental (impermeabilización, protección contra el polvo, resistencia a la corrosión y resistencia a la llama\/calor). Para estas diversas partes, los materiales de silicona de alto rendimiento son ideales, especialmente considerando su compatibilidad con superficies metálicas y plásticas en la carcasa de la batería y los componentes electrónicos.

Los materiales tradicionales como la resina epoxi y el poliuretano (PU) tienden a amarillear, agrietarse, absorber humedad y envejecer en entornos de alta temperatura y alta humedad, lo que lleva a una disminución del rendimiento del aislamiento y potencialmente causa fuga térmica o cortocircuitos e incendios. Además, la intrusión de humedad en las piezas de automóviles puede provocar problemas como corrosión o incluso daños a componentes eléctricos o electrónicos sensibles. Asimismo, sus propiedades de sellado y protección mecánica son difíciles de equilibrar, lo que limita la longevidad del sistema de batería y los altos estándares de seguridad. Además, estos materiales son pesados y tienen procesos de fabricación complejos, lo que no favorece la producción automatizada y la fabricación sostenible. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de nuevas resinas de silicona y selladores de silicona que logren avances en “seguridad, durabilidad, ligereza y respeto al medio ambiente.” Por ejemplo, los productos de silicona duraderos se han utilizado ampliamente en aplicaciones automotrices que van desde piezas interiores, piezas de automóvil, hasta cárteres de aceite e incluso accesorios de reducción de ruido.

2. ¿Cuáles son las propiedades de los materiales de resina de silicona?

Las resinas de silicona son una clase de materiales de alto peso molecular con una estructura de cadena principal Si-O-Si, complementada con grupos laterales orgánicos como metilo, fenilo y vinilo. La cadena principal está altamente reticulada, formando una estructura de red tridimensional que confiere al material propiedades únicas “rígido pero flexible” propiedades y fuerte resistencia a la vibración y las grietas.

Esta clase de materiales presenta múltiples propiedades destacadas: alta resistividad dieléctrica de hasta 10¹⁵ Ω·cm, resistencia a temperaturas extremas (-60°C a +250°C o superior) sin deformación ni envejecimiento; excelente rendimiento retardante de llama, cumpliendo con los estándares UL94 V-0, y superando las certificaciones retardantes de llama para electrónica automotriz en múltiples países; baja absorción de agua y baja absorción de humedad, resistente a la corrosión por vapor de agua; propiedades mecánicas ajustables, capaz de lograr flexibilidad o rigidez, adecuado para moldeado de formas complejas, dispensación y encapsulado, como el sellado de parabrisas o superficies eléctricas automotrices. Simultáneamente, los materiales de silicona son resistentes a los rayos ultravioleta, ozono y corrosión química, sin amarillamiento ni descomposición; baja energía superficial, con propiedades autolimpiantes y antipolución—lo que facilita la limpieza y el mantenimiento de los detalles de las superficies automotrices. Los materiales de silicona también pueden procesarse en productos ecológicos con COV extremadamente bajos, libres de metales pesados y halógenos, cumpliendo con altos requisitos de seguridad y fabricación sostenible. Estas características hacen que la silicona sea adecuada para proteger una amplia variedad de categorías y formas de automóviles, brindando protección confiable para el motor del vehículo, neumáticos, cárteres de aceite y otros componentes cruciales.

3. ¿Cuáles son las ventajas de la resina de silicona en las aplicaciones de baterías de vehículos eléctricos?

(1) Aislamiento eléctrico y garantía de seguridad

El alto rendimiento de aislamiento bloquea eficazmente las fugas de corriente de alto voltaje y previene cortocircuitos internos

Excelente resistencia al creepage y resistencia al arco, particularmente adecuado para escenarios de carga rápida de alto voltaje y descarga de alta corriente

La fuerte resistencia a la ruptura garantiza la seguridad estructural a largo plazo del paquete de baterías, protegiéndolo de problemas como daños por acumulación de gas y asegurando la confiabilidad de componentes electrónicos críticos y piezas a base de caucho.

(2) Resistencia al calor superior y retardancia de llama

Puede soportar la exposición prolongada a temperaturas de funcionamiento de la batería o calentamiento anormal, evitando fallos causados por envejecimiento a alta temperatura o contracción de piezas estructurales

Clasificación líder de retardancia de llama (UL94 V-0), conteniendo eficazmente la propagación del descontrol térmico y mejorando los factores de seguridad en accidentes de baterías de vehículos en todas las condiciones climáticas.

No libera gases nocivos, protegiendo la seguridad de los ocupantes y del personal de rescate. Las fuertes características de resistencia a la temperatura y protección también reducen el riesgo de grietas u otras formas de daño en el interior del compartimiento del motor y otras piezas del automóvil.

(3) Excelente protección mecánica y defensa de sellado

Fuerte resistencia a la vibración y al impacto, adecuado para condiciones de carretera diarias y entornos de accidente de vehículos eléctricos

Opciones flexibles o rígidas disponibles, compatibles con diseños estructurales en forma de cuña, curvos o no estándar—ideal para una variedad de accesorios y garantizando la adaptabilidad del ancho

Excelente rendimiento de sellado, que previene eficazmente la entrada de suciedad, polvo, agua y niebla salina, adecuado para escenarios de uso complejos como inmersión en agua, alta humedad y entornos costeros. Las propiedades sellantes de la silicona para automóviles lo han convertido en un producto de elección para la protección contra la humedad y el aceite en cárteres de aceite y otras categorías expuestas de componentes automotrices.

(4) Estabilidad química y resistencia a la corrosión ambiental

Resistente a la corrosión ácido-base y a la contaminación química por aceites; la resina de silicona no se ve afectada por electrolitos o soluciones de carretera a largo plazo

Resistente a la radiación UV, ozono y otros elementos de envejecimiento ambiental, prolongando la vida útil del sistema de batería del vehículo y asegurando una gran durabilidad contra el ruido, el clima extremo y el desgaste rutinario.

(5) Ligereza y flexibilidad de diseño

Peso molecular ajustable, menor densidad que el epoxi o el PU tradicionales, ofreciendo ventajas significativas de ahorro de peso—beneficioso para piezas interiores, cubiertas de motor, paneles amortiguadores de ruido y diversas formas de accesorios de automóviles

Admite varios procesos como moldeo por inyección, recubrimiento y encapsulado, compatible con automatización, y cumpliendo con las necesidades de los fabricantes’ necesidades en diversas piezas y requisitos de ancho de producto

Rendimiento personalizable basado en la estructura espacial y los requisitos mecánicos, lo que permite un diseño modular y una gran confiabilidad en una variedad de formas y dimensiones de automóviles

(6) Sostenibilidad ambiental y cumplimiento normativo

Libre de halógenos, bajo VOC y libre de plastificantes nocivos, cumple con los requisitos reglamentarios para exportaciones a Europa, EE. UU., Japón, Corea del Sur y vehículos de nueva energía

Cumple con las normas de certificación RoHS, REACH, UL y AEC-Q200 para electrónica automotriz; apoya el reciclaje, mejorando la sostenibilidad ambiental durante todo el ciclo de vida—Adecuado para Ford’de los estándares globales de revisión ambiental y requisitos para fabricantes de autopartes preparadas.

4. ¿Cuáles son las aplicaciones de las resinas de silicona en las baterías de potencia?

(1) Encapsulación del módulo de batería

Se utiliza para la protección de encapsulación entre celdas y módulos individuales, mejorando el aislamiento general y la resistencia a impactos—especialmente crucial en aplicaciones automotrices donde se requiere un sellado fuerte.

Sirve como material de sellado para carcasas de módulos, logrando resistencia al agua, al polvo y a la corrosión—protege superficies y componentes electrónicos de la humedad y elementos ambientales, y mantiene los accesorios automotrices limpios y operativos por más tiempo.

El recubrimiento ignífugo mejora la redundancia de seguridad y evita la propagación de incendios en el vehículo.

(2) Protección del sistema de gestión de baterías (BMS)

Encapsulación de placas de circuito y circuitos integrados del BMS, mejorando el aislamiento eléctrico, la resistencia a la humedad y la resistencia química

Aísla eficazmente las interferencias externas, mejorando la estabilidad y confiabilidad de la detección del sensor BMS—ideal para su uso en componentes electrónicos automotrices

La resina de silicona ignífuga garantiza que el sistema BMS permanezca funcional durante una fuga térmica; las propiedades de sellado protegen contra la entrada de gas, vapor y aceite en los puntos de conexión

(3) Sellado de aislamiento de terminales de batería y puntos de conexión

Se utiliza para recubrimiento y aplicación en terminales y conectores de alto voltaje para prevenir corrosión, formación de carbonización y cortocircuitos en los puntos de conexión; también es adecuado para piezas de automóvil propensas a vibraciones, neumáticos y categorías relacionadas con la suspensión

El material flexible se adapta a la expansión y contracción térmica, asegurando una distribución uniforme de la tensión a largo plazo y previniendo la delaminación, daño o disminución funcional de los componentes automotrices

(4) Encapsulación de PCB y componentes electrónicos

Encapsulación y aislamiento para placas de control electrónico, componentes de sensores y chips de potencia que requieren control preciso

Previene la intrusión de humedad, polvo y niebla salina que podría causar fallos eléctricos, problemas de ruido o una vida útil reducida del producto

Garantiza un rendimiento fiable del sistema electrónico en condiciones ambientales complejas de alta temperatura y alta humedad a largo plazo—también protege las piezas interiores y añade valor de diseño para los fabricantes de automóviles

La serie XJY-8206 en polvo de resina de silicona MQ de metil vinilo se puede utilizar para fabricar caucho de silicona VMQ de alta transparencia y alta dureza, silicona RTV y otros LSR.

La serie XJY-8206N en solución de resina de silicona MQ de metil vinilo + polidimetilsiloxano de vinilo puede utilizarse para fabricar un sellante de dos componentes.

(5) Gestión térmica y capa ignífuga

Sirve como material de interfaz térmica para paquetes de baterías para mejorar la eficiencia de disipación de calor

La resina de silicona con nanopartículas mejora la conductividad térmica, asistiendo al sistema de control de temperatura del módulo de batería y manteniendo el compartimento del motor más frío

El aislamiento de la capa ignífuga reduce el riesgo de propagación del descontrol térmico entre componentes y permite un fácil mantenimiento y reparaciones—ideal para una variedad de piezas y accesorios de automóvil donde la gestión del calor y los gases es crítica

5. ¿Cuál es el valor de la resina de silicona para los sistemas de propulsión de vehículos eléctricos?

(1) Mejora la seguridad y la longevidad

La resina de silicona utilizada en paquetes de baterías y estructuras mejora el aislamiento del sistema, reduciendo el riesgo de incendio o explosión—un detalle importante para cada coche, categoría automotriz y aplicación

La resistencia superior al envejecimiento respalda la vida útil del vehículo de “8 años/100,000 kilómetros” garantía de vida útil, asegurando una fuerte durabilidad y fiabilidad en todas las formas de automóviles eléctricos e híbridos

Mejora equivalentemente la durabilidad del módulo de batería, apoyando positivamente la fabricación OEM y la reputación de la marca, y facilitando a los fabricantes pasar las revisiones globales y mantener una vida útil del producto duradera y protección para todas las categorías de automóviles

(2) Reducción de los riesgos de mantenimiento y calidad

La resistencia a largo plazo al agrietamiento y la degradación reduce los costos de mantenimiento y los riesgos posteriores a la venta—brindando tranquilidad a los usuarios y aumentando la reputación de las aplicaciones de productos de silicona en sistemas de automóviles y baterías

Las capacidades de reparación y recubrimiento rápido respaldan el mantenimiento a largo plazo durante todo el ciclo de vida de la batería, manteniendo protegidos los accesorios, componentes de caucho y piezas de automóvil de alta temperatura

(3) Apoyando las actualizaciones tecnológicas y la diferenciación de fábricas OEM/ODM

Compatible con diversas estructuras de batería (cilíndrica, prismática, de bolsa, de cuchilla, etc.), así como con piezas electrónicas y estructurales

Admite encapsulado/recubrimiento/moldeo por inyección automatizados, mejorando la eficiencia de producción y la consistencia de calidad en una variedad de fabricantes y proveedores globales de accesorios

Las formulaciones personalizables brindan a los OEM ventajas de proceso únicas y una marca de producto premium, apoyando la fácil integración en todas las formas relevantes de automóviles, vehículos y baterías

(4) Cumplir con las regulaciones globales de nuevas energías y acceder a mercados premium

Los productos ignífugos/libres de halógenos y bajos en COV pueden superar fácilmente los estándares globales de electrónica automotriz y la revisión para aplicaciones de clase Ford y otras aplicaciones premium

Ayudar a los clientes a obtener reconocimiento en regiones como Europa, América, Japón, Corea del Sur y Medio Oriente, así como en categorías automotrices relacionadas con la gestión del motor, aceite y neumáticos

Apoyo a la certificación de cumplimiento de exportación, mejorando las capacidades de cooperación internacional, y permitiendo que una variedad de selladores de silicona y piezas de automóviles estén preparados para su distribución en un mercado global.

6. ¿Cuál es el análisis de resultados de la aplicación de la silicona para automóviles?

Estudio de caso 1: Módulos de batería para vehículos de pasajeros de nueva energía nacionales

Un fabricante líder de vehículos de nueva energía adoptó resina de silicona para la encapsulación de módulos de batería, reduciendo las tasas de fallo de aislamiento en un 90%, las frecuencias de incidentes de fuga térmica en un 60% y las tasas de reparación de fallos de vehículos en un 30% interanual; obtuvo las certificaciones UL y RoHS europeas, exportando con éxito a los mercados alemán y norteamericano. Esto demuestra el fuerte rendimiento del producto y los detalles que la silicona para automóviles aporta a la fiabilidad y seguridad de las baterías de automóviles.

Caso 2: Sistemas de batería para autobuses y camiones eléctricos

Una gran fábrica OEM aplicó recubrimientos retardantes de llama de silicona orgánica a los paquetes de baterías para vehículos comerciales eléctricos que operan en condiciones de frío extremo, altas temperaturas y cargas pesadas, mejorando significativamente la resistencia al ciclo de temperatura y el aislamiento acústico. Después de accidentes, los recubrimientos permiten un sellado y reparación rápidos, apoyando la gestión de seguridad de todo el ciclo de vida de los paquetes de baterías para la conducción autónoma, el transporte público y varias categorías de vehículos, además de garantizar una fuerte durabilidad bajo vibraciones y condiciones climáticas difíciles.

Caso 3: Aplicación de soluciones de resina de silicona orgánica en líneas de producción automatizadas de fábricas de baterías ODM

Una empresa de equipos de baterías ODM de renombre mundial ha adoptado la solución de resina de silicona de Jiangxi Xinjia Yi, logrando una tasa de calificación del 99.8% en líneas de producción automatizadas de dispensación/encapsulación/revestimiento, acortando los ciclos de entrega de productos y mejorando la lealtad del cliente a través de la diferenciación tecnológica. Tales aplicaciones de silicona para automóviles ayudan a limpiar los procesos de producción, reducir problemas y facilitar el cumplimiento global para una variedad de categorías de productos de accesorios automotrices.

7. ¿Cómo mejorar las aplicaciones de silicona para un mejor rendimiento en vehículos eléctricos?

Las innovaciones en encapsulación y materiales protectores están impulsando mejoras significativas en el rendimiento y la seguridad de las baterías. Las resinas de silicona, con su estructura molecular única y su rendimiento superior, se están convirtiendo cada vez más en la opción preferida para los fabricantes de baterías y las fábricas OEM/ODM a nivel mundial. En comparación con los materiales tradicionales, las resinas de silicona sobresalen en múltiples métricas de rendimiento: Su rendimiento de aislamiento es excepcional (>10¹⁴Ω·cm), superando con creces a las resinas epoxi (aproximadamente 10¹³Ω·cm), los poliuretanos (que se degradan debido a la absorción de humedad) y los acrílicos (que migran fácilmente); tienen un amplio rango de resistencia a la temperatura (-60°°C hasta más de 100°C); son respetuosos con el medio ambiente, libres de halógenos y tienen bajas emisiones de COV; ofrecen una buena compatibilidad con el proceso y admiten la producción automatizada, mientras que los materiales tradicionales tienen limitaciones en términos de respeto ambiental y adaptabilidad del proceso. Además, el uso de productos de silicona de alto rendimiento para automóviles garantiza que las piezas y superficies del automóvil estén protegidas, reduce los problemas de ruido, vibración y contracción, y ofrece una variedad de beneficios para aplicaciones automotrices.—ayudando a los fabricantes a mantener un fácil cumplimiento, seguridad y confiabilidad del producto en todas las formas y categorías de automóviles. ¿Cómo se puede mejorar la competitividad del producto?

Siliconas XJY es uno de los principales fabricantes de resinas MQ de silicona y siliconas VMQ, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria del silicio orgánico, así como más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico. Nuestro materias primas de silicona puede satisfacer las necesidades campo del automóvil y respaldamos la provisión de diversas soluciones personalizadas.