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SABIC、熱可塑性プラスチックを用いた EV バッテリー熱暴走 の抑止効果に関する試験結果を発表

2024年8月29日

  

SABIC、熱可塑性プラスチックを用いた EV バッテリー熱暴走 の抑止効果に関する
試験結果を発表

  

化学業界のグローバル・リーダーである SABIC は、電気自動車(EV)バッテリーの延焼防止において熱可塑 性樹脂をベースにした熱暴走バリアソリューションが高い効果を示すという試験結果を発表した。SABIC が実 施したサブシステムレベルの試験では、同社の STAMAX™ 30YH570 ガラス長繊維強化ポリプロピレン(PP)樹 脂を用いて製造された最小セル間隔 1 mm のバッテリーモジュールボックスが用いられ、18650 円筒型電池の 熱暴走伝播を抑止する効果的な熱バリアソリューションとして機能する可能性が示された。このモジュール ボックスは、熱暴走の過程において隣接する電池に熱が伝わるセル間伝播を低減し、致命的な事故のリスク を軽減する上で必要な断熱性と難燃性を提供する。さらに、STAMAX 30YH570 は圧縮性発泡体と組み合わせる ことで、角型およびラミネート型電池の熱暴走伝播の抑止にも効果が期待できるとの結果も示された。

この新たな試験は、SABIC の STAMAX 30YH570 樹脂に関するこれまでの評価に基づいて実施された。STAMAX 30YH570 樹脂は、2023 年にその耐火性能によって米国の認証機関アンダーライターズ・ラボラトリーズ (Underwriters Laboratories)から UL 認証マークを取得している。この評価は、UL 2596 の「電池エンクロー ジャー材料の熱性能および機械性能の試験方法」に準拠した熱暴走ボックス試験を用いて実施された。

SABIC で自動車担当のグローバル・ディレクターを務める Fahad Al-Harthi は「私たちの熱可塑性樹脂ソリュー ションが、EV バッテリーの部品やシステムに適合する可能性が高いことを示す新たな試験結果を発表できた ことを嬉しく思います。私たちの難燃性素材のポートフォリオ、そしてアプリケーション設計や難燃性ポリ マーの相互作用に関する専門知識を組み合わせることで、熱暴走バリアに対する新たなアプローチが実現し ます。EV バッテリー・システムの安全性、効率性、性能向上に貢献するため、引き続き自動車バリューチェ ーン全体で協力してまいります」と話している。

熱暴走バリア試験
この熱暴走伝播試験は、スチール製チャンバーに収められた市販の 18650 リチウムイオン電池 15 個と 21700 リチウムイオン電池 11 個のクラスター(集合体)を使用して実施された。このクラスターは、熱バリアとし て機能する射出成形 STAMAX 30YH570 樹脂ブロックが設置されているものと設置されていないものを用意 し、絶縁テープを介してクラスター内の一部の電池を加熱し熱暴走を開始させた。

熱バリアが設置されていないクラスターの試験では、加熱された電池に蓄積された電気エネルギーと化学エ ネルギーが、高温ガス、裸火、高速粒子、試験チャンバー内および周囲の急激な圧力上昇という形で放出さ れた。熱伝達が制御されないため、熱暴走は即座にすべての隣接セルに伝播し、EV バッテリーパックに火災 の危険や重大な損傷をもたらした。
一方で、STAMAX 30YH570 樹脂製の熱バリアを設置した試験では、熱伝達と熱伝播が効果的に抑制され、他の セルはすべて無事で損傷はなかった。

この難燃性素材は、過酷な熱事象において固体から液体および気体へと相変化することで、潜熱および膨張 能力によって熱を除去し、熱伝達と延焼を軽減する効果的な熱シールドとして機能する。

画像・左:SABICの難燃性STAMAX™樹脂で製造された熱暴走バリア内に配置された円筒型電池(最小セル間隔1.0 mm、熱 暴走テスト前)。右:熱暴走テスト後のモジュール。加熱によって熱暴走を起こした左上と右下の電池から隣接セルへの 伝播は見られない。

  

編集者注
• SABIC および™が付されたブランドは、SABIC 社ならびに SABIC の子会社の商標です。
• SABIC の社名表記はすべて大文字です

SABIC について
SABIC(サウジ基礎産業公社)は、サウジアラビアのリヤドに本社を置く化学製品のグローバルカンパニーである。SABIC はアメリカ大陸、ヨーロッパ、中東およびアジア太平洋地区を拠点として、化学品、汎用製品、高機能性プラスチック ス、肥料といった製品の世界規模での生産活動を行っている。

SABIC では解決すべき課題の特定やソリューションの開発を通して、自動車、衛生・ヘルスケア、電気電子、包装、農 業、消費財、建築・建設、といった主要アプリケーションに携わる顧客をサポートしている。

SABIC は世界 140 か国以上の顧客にサービスを提供し、2 万 9,000 人近くの従業員を全世界で雇用している。SABIC では、 イノベーションと独創性の育成を促進するため、グローバルで 11,000 件近くの特許取得および特許出願を行っているほ か、5 つの主要地域(アメリカ、ヨーロッパ、中東、東南アジア、北アジア)においてイノベーションのハブとなる研究 開発のリソースを有している。

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