Verbetering van elektriese voertuigveiligheid: die rol van aerogel-isolasiemateriaal

Met die toenemende wêreldwye regeringsondersteuning vir die ontwikkeling van nuwe energievoertuie, het die produksie en verkope van elektriese voertuie vinnige groei gesien, wat tot versnelde industrialisasie gelei het. Termiese weghol bly egter 'n beduidende veiligheidsprobleem vir elektriese voertuie, veral met betrekking tot die litium-ioonbatterye wat as hul kragbron gebruik word. Oorlaai kan lei tot hoë temperature, wat brande en ontploffings tot gevolg het. Om hierdie probleem aan te pak, het aerogel-isolasiemateriaal na vore gekom as 'n doeltreffende oplossing vir die verbetering van die veiligheid van elektriese voertuie.

Voordele van Aerogel-isolasiemateriaal:

Aerogels bied verskeie sleutelvoordele, insluitend lae termiese geleidingsvermoë, uitstekende isolasieprestasie en onbrandbaarheid. In vergelyking met tradisionele isolasiemateriaal, bied aerogels dieselfde vlak van isolasie-effektiwiteit met slegs 1/5 tot 1/3 van die dikte. Hierdie spasiebesparende eienskap is veral noodsaaklik vir kragbatterye, aangesien dit verbeterde termiese beheer en bestuur, verbeterde werkverrigting en meer stabiele temperature moontlik maak. Aerogel-isolasiemateriaal dien as isolasie en brandbestande versperrings, wat gebruikers en passasiers bykomende tyd bied om brande te ontruim en te blus.

Toepassings van Aerogel-isolasiemateriaal in elektriese voertuie:

Aerogel-isolasiemateriale vind toepassing in verskeie aspekte van nuwe energievoertuie, soos isolasie en vlamvertraging tussen batteryselle, isolasie en skokabsorpsie tussen modules en omhulsels, eksterne kouebeskermingslae vir batterybokse, en hoëtemperatuur-isolasielae. Kom ons fokus op aerogel-isolasiekussings wat gebruik word vir kragbatterye en ondersoek hul sleutelprestasie-aanwysers.

Prestasievereistes vir Aerogel-isolasiekussings:

Volgens die T/CSTM 00193-2020 Groepstandaard vir Aerogel-isolasiekussings wat in litiumioonkragbatterye gebruik word, sluit die belangrikste werkverrigtingvereistes in:

1. Massaafwykingskoers: Moet nie 15% oorskry nie.

2. Termiese isolasie prestasie: Die krimping van die monster se lengte en breedte afmetings voor en na die toets moet nie 3% oorskry nie. Die temperatuur aan die koue kant van die monster moet nie 180°C oorskry binne 5 minute na die toets nie.

3. Vertikale brand: Moet voldoen aan die V0-vlakvereistes gespesifiseer in GB/T 2408.

4. Kompressieverhouding: Moet nie minder as 35% wees onder 'n druk van 2 MPa nie.

5. Treksterkte: Moet nie minder as 500 kPa wees in beide die lengte- en breedterigtings nie.

6. Isolasieprestasie: Oppervlaktermiese weerstand moet groter as 500 MΩ wees, en die lekstroom moet minder as 1 mA wees.

7. Beperkte stowwe: Moet aan die vereistes van Richtlijn 2011/65/EU voldoen.

8. Verouderingsweerstand: Na veroudering moet die treksterkte verswakkingskoers nie 30% oorskry nie, en die lengte- en breedteafmetings se variasiekoers moet minder as 1% wees. Die termiese isolasie prestasie moet voldoen aan die vereistes gespesifiseer in die tabel.

Vergelyking met tradisionele isolasiemateriaal:

Algemeen gebruikte isolasiemateriaal vir kragbatterye sluit in skuim, plastiekskuim, ultrafyn glaswol, hoë-silika-katoen, vakuum-isolasiepanele en silika-aerogel. In vergelyking met tradisionele isolasiekussings, bied aerogel-isolasiekussings voordele soos vlamvertraging, hoë temperatuurweerstand, lae termiese geleidingsvermoë, geen opwekking van giftige gas, waterweerstand, vogweerstand, skokweerstand, liggewig, lae koste en dun dikte.

Belangrikheid van Aerogel-isolasiemateriaal:

Wanneer dit in litium-ioon-kragbatterymodules toegepas word, blokkeer die lae termiese geleidingsvermoë van aerogel-isolasiekussings effektief die vinnige diffusie van hitte wat gegenereer word tydens hoëspoed-laai en -ontlading. In die geval van termiese weghol bied die aerogel-isolasiekussings termiese isolasie, wat ongelukke vertraag of voorkom. As die batteryselle oorverhit raak en aan die brand slaan, kan die aerogel-isolasiekussings, met hul nie-brandbare eienskappe (voldoen aan A1-vlakvereistes), die verspreiding van vuur effektief blokkeer of vertraag. Dit verseker dat die batterypak vir ten minste 5 minute onvlambaar en nie-plofbaar bly, wat voldoende tyd vir ontruiming bied. Aerogel-isolasiekussings speel dus 'n belangrike rol in die verbetering van die veiligheidsprestasie van nuwe energievoertuig-kragbatterye.

Gevolgtrekking:

Ten spyte van die hoër koste, oortref die voortreflike veiligheidsprestasie van aerogel-isolasiemateriaal dié van ander tradisionele isolasiemateriaal. Hulle word erken as die optimale keuse vir kragbattery-isolasie en vlamvertragende materiale. Aangesien die belangrikheid van veiligheid in nuwe energievoertuie steeds toeneem, is die toepassing van aerogel-isolasiemateriaal, veral in elektriese busse en hoë-end nuwe energiemotors met hoër veiligheidsvereistes, ongetwyfeld die voorkeuropsie. Kenners skat dat wêreldwye verkope van nuwe energievoertuie teen 2025 een derde van die totale voertuigverkope sal uitmaak, wat 'n belowende toekoms vir aerogels aandui. Namate die produksieskaal van aerogelmateriaal verouder en uitbrei, word verwag dat pryse sal daal, wat lei tot verhoogde markpenetrasie en toepassing in die nuwe energievoertuigbedryf.