Zlepšení bezpečnosti baterií pro elektromobily pomocí aerogelové izolace z keramických vláken

Zavedení:

Vzhledem k tomu, že poptávka po elektrických vozidlech (EV) neustále stoupá, je stále důležitější zajistit bezpečnost a výkon napájecích baterií. V této souvislosti se aerogelová plsť z keramických vláken objevila jako inovativní řešení tepelné izolace a ochrany. Díky svým vynikajícím vlastnostem a výkonu jsou aerogelové izolační materiály velmi vhodné pro poskytování vynikající tepelné odolnosti, zpomalení hoření a tepelné ochrany baterií v EV. Tento článek si klade za cíl zdůraznit pozoruhodné vlastnosti aerogelové plsti z keramických vláken a její použití při zvyšování bezpečnosti a účinnosti napájecích baterií.

Výkon aerogelové plsti z keramických vláken:

1. Maximální provozní teplota: Aerogelová plsť z keramických vláken vykazuje působivou maximální provozní teplotu 650 ℃, což jí umožňuje vydržet vysoké tepelné zatížení a zajišťuje stabilitu a výkon i za extrémních podmínek.

2. Hustota: Hustota aerogelové plsti z keramických vláken je 280±30 kg/m3, poskytuje lehkou izolaci, která účinně chrání před teplem a zároveň udržuje optimální tepelnou ochranu.

3. Tepelná vodivost: Aerogelová plsť z keramických vláken má pozoruhodně nízkou tepelnou vodivost a poskytuje vynikající izolační výkon v širokém rozsahu teplot. Splňuje následující normy:

  - ≤0,023 W/m*K@25℃ (GB/T 10295-2008)

  - ≤0,030 W/m*K@100℃ (GB/T 10294-2008)

  - ≤0,036 W/m*K@300℃

  - ≤0,072 W/m*K@500℃

4. Úroveň spalování: Aerogelová plsť z keramických vláken dosahuje výkonu spalování úrovně A podle GB/T 8624-2012 a splňuje požadavky V0 specifikované v normách UL94-2013, což zajišťuje zvýšenou retardaci hoření.

5. Hydrofobnost: S hodnocením hydrofobnosti přes 98 % (GB/T10299-2011) aerogelová plsť z keramických vláken vykazuje vynikající vodoodpudivost a účinně si zachovává své izolační vlastnosti i ve vlhkém prostředí.

6. Biologická bezpečnost: Aerogelová plsť z keramických vláken splňuje různé požadavky na biologickou bezpečnost, jako je RoHS/REACH/ELV, což zajišťuje dodržování norem ochrany životního prostředí a zdraví.

7. Odolnost proti propálení: Aerogelová plsť z keramických vláken vykazuje výjimečnou odolnost proti propálení. Vydrží hořet vnější plamen z butanové stříkací pistole po dobu více než 120 minut při tloušťce 3 mm.

8. Izolační efekt: Izolační efekt aerogelové plsti z keramických vláken je pozoruhodný. Může dosáhnout minimálních teplot:

  - 1mm: Min≥385℃

  - 2mm: Min≥440℃

  - 3 mm: Min≥495℃

  - 4mm: Min≥520℃

Použití v bateriích elektrických vozidel:

Aerogelové izolační desky z keramických vláken nacházejí široké uplatnění v bateriích a modulech elektrických vozidel a nabízejí následující výhody:

1. Tepelná izolace: Efektivní minimalizací přenosu tepla zajišťuje aerogelová plsť z keramických vláken optimální regulaci teploty v napájecích bateriích, čímž zvyšuje jejich výkon a prodlužuje jejich životnost.

2. Absorpce otřesů: Izolační fólie poskytují odpružení a absorbují mechanické namáhání a vibrace během provozu vozidla a účinně chrání baterie před poškozením.

3. Nehořlavý: Aerogelová izolace z keramických vláken s vynikající odolností proti hoření zabraňuje šíření požáru, čímž chrání baterie a okolní komponenty.

4. Tepelná ochrana: Vynikající tepelně izolační vlastnosti aerogelové plsti z keramických vláken fungují jako bariéra mezi články baterie, účinně brání šíření tepelného úniku a minimalizují riziko katastrofických poruch.

Splnění požadavků na výkon:

Aerogelové izolační desky z keramických vláken pro napájecí baterie musí splňovat specifické požadavky na výkon, včetně:

1. Kontrola teploty: Teplota studené strany vzorku by neměla překročit 180 °C, což zajišťuje bezpečné provozní teploty.

2. Vertikální hoření: Izolační desky by měly splňovat požadavky V0 specifikované v GB/T 2408, čímž je zajištěna vysoká odolnost proti hoření.

3. Kompresní poměr: Desky by měly odolat kompresnímu poměru ne méně než 35 % pod tlakem 2 MPa, přičemž by si měly zachovat izolační vlastnosti i při mechanickém namáhání.

4. Pevnost v tahu: Směry délky a šířky izolačních desek by měly mít pevnost v tahu ne menší než 500 kpa, což zajišťuje odolnost a dlouhou životnost.

5. Izolační vlastnosti: Povrchový tepelný odpor by měl být větší než 500 MΩ a rychlost úniku by měla být menší než 1 mA, což zaručuje spolehlivý izolační výkon.

6. Zakázané a omezené látky: Izolační desky by měly vyhovovat směrnici 2011/65/EU a zajistit nepřítomnost zakázaných nebo omezených látek.

7. Odolnost proti stárnutí: Po stárnutí by izolační desky měly vykazovat míru útlumu pevnosti v tahu nepřesahující 30 % a míru změny rozměru menší než 1 %. Kromě toho by tepelná izolace měla splňovat specifikované požadavky.

Závěr:

Aerogelové izolační materiály z keramických vláken nabízejí výjimečnou tepelnou izolaci, zpomalení hoření a tepelnou ochranu pro napájecí baterie v elektrických vozidlech. Díky svým působivým výkonnostním charakteristikám a souladu s přísnými bezpečnostními standardy poskytují tyto aerogelové izolační fólie efektivní řešení pro zvýšení bezpečnosti, účinnosti a dlouhé životnosti napájecích baterií. Začleněním aerogelové plsti z keramických vláken do designu elektrických vozidel mohou výrobci zajistit optimální tepelné řízení, chránit před potenciálními nebezpečími a přispět k pokroku v odvětví elektrických vozidel.