Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2023-12-13 Origen: Sitio
Con el creciente apoyo de los gobiernos mundiales al desarrollo de vehículos de nueva energía, la producción y venta de vehículos eléctricos han experimentado un rápido crecimiento, lo que ha llevado a una industrialización acelerada. Sin embargo, la fuga térmica sigue siendo un importante problema de seguridad para los vehículos eléctricos, especialmente en lo que respecta a las baterías de iones de litio utilizadas como fuente de energía. La sobrecarga puede provocar altas temperaturas y provocar incendios y explosiones. Para abordar este problema, los materiales aislantes de aerogel han surgido como una solución eficaz para mejorar la seguridad de los vehículos eléctricos.
Ventajas de los materiales aislantes de aerogel:
Los aerogeles ofrecen varios beneficios clave, incluida la baja conductividad térmica, el excelente rendimiento de aislamiento y la no combustibilidad. En comparación con los materiales aislantes tradicionales, los aerogeles proporcionan el mismo nivel de eficacia aislante con sólo entre 1/5 y 1/3 del espesor. Este atributo de ahorro de espacio es particularmente crucial para las baterías eléctricas, ya que permite un mejor control y gestión térmica, un mejor rendimiento y temperaturas más estables. Los materiales aislantes de aerogel actúan como barreras aislantes y resistentes al fuego, proporcionando a los usuarios y pasajeros tiempo adicional para evacuar y extinguir los incendios.
Aplicaciones de materiales aislantes de aerogel en vehículos eléctricos:
Los materiales aislantes de aerogel encuentran aplicación en diversos aspectos de los vehículos de nueva energía, como el aislamiento y el retardo de llama entre celdas de batería, el aislamiento y la absorción de impactos entre módulos y carcasas, capas externas de protección contra el frío para cajas de baterías y capas de aislamiento de alta temperatura. Centrémonos en las almohadillas aislantes de aerogel utilizadas para baterías eléctricas y examinemos sus indicadores clave de rendimiento.
Requisitos de rendimiento para almohadillas aislantes de aerogel:
Según el estándar del grupo T/CSTM 00193-2020 para almohadillas aislantes de aerogel utilizadas en baterías de iones de litio, los principales requisitos de rendimiento incluyen:
1. Tasa de desviación de masa: no debe exceder el 15%.
2. Rendimiento del aislamiento térmico: la contracción de las dimensiones de largo y ancho de la muestra antes y después de la prueba no debe exceder el 3%. La temperatura en el lado frío de la muestra no debe exceder los 180°C dentro de los 5 minutos posteriores a la prueba.
3. Quema vertical: debe cumplir con los requisitos de nivel V0 especificados en GB/T 2408.
4. Relación de compresión: no debe ser inferior al 35% bajo una presión de 2 MPa.
5. Resistencia a la tracción: no debe ser inferior a 500 kPa tanto a lo largo como a lo ancho.
6. Rendimiento del aislamiento: la resistencia térmica de la superficie debe ser superior a 500 MΩ y la corriente de fuga debe ser inferior a 1 mA.
7. Sustancias restringidas: Deben cumplir con los requisitos de la Directiva 2011/65/UE.
8. Resistencia al envejecimiento: Después del envejecimiento, la tasa de atenuación de la resistencia a la tracción no debe exceder el 30%, y la tasa de variación de las dimensiones de largo y ancho debe ser inferior al 1%. El rendimiento del aislamiento térmico debe cumplir los requisitos especificados en la tabla.
Comparación con materiales aislantes tradicionales:
Los materiales aislantes comúnmente utilizados para baterías eléctricas incluyen espuma, espuma plástica, lana de vidrio ultrafina, algodón con alto contenido de sílice, paneles de aislamiento al vacío y aerogel de sílice. En comparación con las almohadillas aislantes tradicionales, las almohadillas aislantes de aerogel ofrecen ventajas como retardo de llama, resistencia a altas temperaturas, baja conductividad térmica, no generación de gases tóxicos, resistencia al agua, resistencia a la humedad, resistencia a los golpes, peso ligero, bajo costo y espesor delgado.
Importancia de los materiales aislantes de aerogel:
Cuando se aplica en módulos de baterías de iones de litio, la baja conductividad térmica de las almohadillas aislantes de aerogel bloquea eficazmente la rápida difusión del calor generado durante la carga y descarga de alta velocidad. En caso de fuga térmica, las almohadillas aislantes de aerogel proporcionan aislamiento térmico, retrasando o previniendo accidentes. Si las celdas de la batería se sobrecalientan y se incendian, las almohadillas aislantes de aerogel, con sus propiedades no combustibles (que cumplen con los requisitos del nivel A1), pueden bloquear o retrasar eficazmente la propagación del fuego. Esto garantiza que la batería permanezca no inflamable ni explosiva durante al menos 5 minutos, lo que proporciona tiempo suficiente para la evacuación. Por lo tanto, las almohadillas aislantes de aerogel desempeñan un papel vital en la mejora del rendimiento de seguridad de los paquetes de baterías de vehículos de nueva energía.
Conclusión:
A pesar del mayor costo, el rendimiento de seguridad superior de los materiales aislantes de aerogel supera al de otros materiales aislantes tradicionales. Son reconocidos como la opción óptima para aislamiento de baterías eléctricas y materiales retardantes de llama. A medida que la importancia de la seguridad en los vehículos de nueva energía sigue creciendo, la aplicación de materiales aislantes de aerogel, particularmente en autobuses eléctricos y automóviles de nueva energía de alta gama con mayores requisitos de seguridad, es sin duda la opción preferida. Los expertos estiman que las ventas mundiales de vehículos de nueva energía representarán un tercio de las ventas totales de vehículos en 2025, lo que indica un futuro prometedor para los aerogeles. A medida que la escala de producción de materiales de aerogel madure y se expanda, se espera que los precios disminuyan, lo que conducirá a una mayor penetración en el mercado y su aplicación en la industria de vehículos de nueva energía.
