Forbedring af elektrisk køretøjssikkerhed: Airgel -isoleringsmaterialernes rolle

Med den stigende globale regeringsstøtte til udvikling af nye energikøretøjer har produktionen og salget af elektriske køretøjer været vidne til hurtig vækst, hvilket har ført til accelereret industrialisering. Imidlertid er termisk løbsk en betydelig sikkerhedsmæssig bekymring for elektriske køretøjer, især med hensyn til de lithium-ion-batterier, der bruges som deres strømkilde. Overopladning kan føre til høje temperaturer, hvilket resulterer i brande og eksplosioner. For at tackle dette problem er Airgel -isoleringsmaterialer fremkommet som en effektiv løsning til at forbedre sikkerheden ved elektriske køretøjer.

Fordelene ved Airgel -isoleringsmaterialer:

Aerogeler tilbyder flere vigtige fordele, herunder lav termisk ledningsevne, fremragende isoleringsydelse og ikke-strafbarhed. Sammenlignet med traditionelle isoleringsmaterialer giver aerogler det samme niveau af isoleringseffektivitet med kun 1/5 til 1/3 af tykkelsen. Denne rumbesparende attribut er især afgørende for effektbatterier, da den muliggør forbedret termisk kontrol og styring, forbedret ydelse og mere stabile temperaturer. Airgel-isoleringsmaterialer fungerer som isolering og brandbestandige barrierer, hvilket giver brugere og passagerer ekstra tid til at evakuere og slukke brande.

Anvendelser af Airgel -isoleringsmaterialer i elektriske køretøjer:

Airgel-isoleringsmaterialer finder anvendelse i forskellige aspekter af nye energikøretøjer, såsom isolering og flammehæmning mellem batterikeller, isolering og stødabsorption mellem moduler og foringsrør, eksterne kolde beskyttelseslag til batterikasser og høje temperatur isoleringslag. Lad os fokusere på airgelisoleringspuder, der bruges til strømbatterier og undersøge deres nøgleprestationsindikatorer.

Præstationskrav til airgelisoleringspuder:

I henhold til T/CSTM 00193-2020-gruppestandarden for airgelisoleringspuder, der bruges i lithium-ion-effektbatterier, inkluderer de vigtigste ydelseskrav:

1. masseafvigelse: bør ikke overstige 15%.

2. Termisk isoleringsydelse: Krympningen af ​​prøvens længde og bredde dimensioner før og efter testen skulle ikke overstige 3%. Temperaturen på den kolde side af prøven må ikke overstige 180 ° C inden for 5 minutter efter testen.

3. lodret forbrænding: skal opfylde kravene til V0 -niveau, der er specificeret i GB/T 2408.

4. kompressionsforhold: Bør ikke være mindre end 35% under et tryk på 2 MPa.

5. Trækstyrke: Bør ikke være mindre end 500 kPa i både længde- og breddevejledningen.

6. Isoleringspræstation: Overfladetermisk modstand skal være større end 500 MΩ, og lækstrømmen skal være mindre end 1 Ma.

7. Begrænsede stoffer: skal overholde kravene i direktiv 2011/65/EU.

8. Aldringsmodstand: Efter aldring bør trækstyrkehastigheden ikke overstige 30%, og variationshastigheden for længden og bredden skal variationen være mindre end 1%. Den termiske isoleringsydelse skal opfylde de krav, der er specificeret i tabellen.

Sammenligning med traditionelle isoleringsmaterialer:

Almindeligt anvendte isoleringsmaterialer til kraftbatterier inkluderer skum, plastskum, ultra-fine glasuld, høj-silica bomuld, vakuumisoleringspaneler og silica-airgel. Sammenlignet med traditionelle isoleringspuder giver airgelisoleringspuder fordele såsom flammehæmning, høj temperaturresistens, lav termisk ledningsevne, ingen giftig gasgenerering, vandbestandighed, fugtbestandighed, stødmodstand, lette, lave omkostninger og tynd tykkelse.

Betydning af airgelisoleringsmaterialer:

Når den påføres i lithium-ion-effektbatterimoduler, blokerer den lave termiske ledningsevne af airgelisoleringspuder effektivt den hurtige diffusion af varme, der genereres under opladning og udledning af høj hastighed. I tilfælde af termisk løbsk tilvejebringer airgelisoleringspuderne termisk isolering, forsinket eller forebyggelse af ulykker. Hvis battericellerne bliver overophedet og tænder, kan Airgel-isoleringspuderne med deres ikke-brændbare egenskaber (overholde kravene til A1-niveau) effektivt blokere eller forsinke spredningen af ​​ild. Dette sikrer, at batteripakken forbliver ikke-brandbar og ikke-eksplosiv i mindst 5 minutter, hvilket giver tilstrækkelig tid til evakuering. Således spiller Airgel -isoleringspuder en vigtig rolle i at forbedre sikkerhedsydelsen for nye energikøretøjets strømbatteripakker.

Konklusion:

På trods af de højere omkostninger opvejer den overlegne sikkerhedsydelse af Airgel -isoleringsmaterialer det for andre traditionelle isoleringsmaterialer. De anerkendes som det optimale valg til effektbatteriisolering og flammehæmmende materialer. Efterhånden som vigtigheden af ​​sikkerhed i nye energikøretøjer fortsætter med at vokse, er anvendelsen af ​​Airgel-isoleringsmaterialer, især i elektriske busser og avancerede nye energibiler med højere sikkerhedskrav, uden tvivl den foretrukne mulighed. Eksperter estimerer, at det globale salg af nye energikøretøjer vil tage højde for en tredjedel af det samlede køretøjssalg i 2025, hvilket indikerer en lovende fremtid for aerogler. Efterhånden som produktionsskalaen for Airgel -materialer modnes og udvides, forventes priserne at falde, hvilket fører til øget markedsindtrængning og anvendelse i den nye energikøretøjsindustri.