El fosfato de hierro de litio (LiFePO4) y las baterías de litio ternario son dos tipos de baterías de uso común en la industria de vehículos de nuevos energía. Estas baterías utilizan diferentes soluciones materiales para mejorar el aislamiento del fuego y la protección de seguridad térmica.
Riesgo de fugitivo térmico:
Batterías de litio ternario: debido a su composición química y una mayor densidad de energía, las baterías de litio ternario representan un mayor riesgo de fugitivo térmico en condiciones anormales, como sobrecarga, sobrecarga o altas temperaturas. Esto puede conducir a un riesgo elevado de incidentes de incendio.
Batilies de LiFePO4: las baterías de Lifeo4 son relativamente más seguras, mostrando una tolerancia robusta hacia altas temperaturas, sobrecarga y exceso de descarga. En consecuencia, la demanda de protección contra incendios y aislamiento térmico es relativamente menor para las baterías de LifepO4.
Materiales de aislamiento:
Batterias de litio ternarias: para mitigar los riesgos potenciales asociados con las baterías de litio térmicas fugitivas térmicas generalmente requieren materiales de aislamiento de mayor grado durante sus procesos de diseño y fabricación. Estos materiales pueden incluir aislamiento resistente al fuego a alta temperatura, cinta de aislamiento, juntas de aislamiento y componentes similares.
Batterias LifePO4: debido a su seguridad inherente y tolerancia a alta temperatura, las baterías Lifeo4 generalmente requieren materiales y diseños de aislamiento estándar para cumplir con los requisitos de protección contra incendios y aislamiento térmico.
Soluciones de protección contra incendios y aislamiento de calor para baterías LiFePO4:
Polipropileno microporoso (MPP): el polipropileno microporoso se emplea ampliamente como una capa de fuego y una capa aislante de calor en las baterías LifePO4. Este material exhibe excelentes propiedades de aislamiento térmico y eléctrico, reduciendo la pérdida de calor y mejorando la eficiencia térmica de la batería. Las propiedades clave de MPP incluyen:
Rendimiento de aislamiento excepcional: la estructura microscópica de poros de MPP aísla efectivamente los electrodos positivos y negativos dentro del módulo de la batería, evitando la penetración de electrolitos. Se puede usar como separador de batería, asegurando el funcionamiento seguro del sistema de batería evitando cortocircuitos y fugas de corriente.
Caucho de silicona cerámica: el caucho de silicona cerámica se utiliza comúnmente como una capa protectora de seguridad en las baterías de Lifepo4. Para mejorar aún más la resistencia al fuego, a menudo se aplica una capa de fibra de vidrio sobre el caucho de silicona ceramizada. En caso de incendio, el caucho de silicona cerámica se transforma en un bloque de cerámica duro, evitando la propagación del fuego. Aislan y resiste efectivamente las altas temperaturas generadas por la batería, protegiendo el sistema de la batería del daño por calor.
Espuma de silicio: la espuma de silicio, un material flexible y suave, se usa con frecuencia para llenar los huecos entre los módulos de batería Lifepo4. Ofrece excelentes efectos de aislamiento térmico y amortiguación, reduciendo la transferencia de calor y las vibraciones al tiempo que mejora el rendimiento de la gestión térmica de la batería. Las características clave de la espuma de silicio incluyen:
Rendimiento de aislamiento térmico superior: la espuma de silicio posee una baja conductividad térmica, aislando efectivamente la conducción de calor dentro del módulo de la batería y minimizando la pérdida de calor. Esto mejora la eficiencia energética del sistema de la batería y extiende la vida útil del ciclo de la batería.
Resistencia a alta temperatura: la espuma de silicio mantiene su estabilidad estructural y de rendimiento en entornos de alta temperatura, lo cual es crucial para los sistemas de baterías. Aisliza y resiste efectivamente el impacto de las altas temperaturas generadas por la batería.
Soluciones de aislamiento de fuego y calor para baterías de litio ternario:
Airgel: Airgel, un material altamente poroso con propiedades excepcionales de aislamiento térmico, se usa ampliamente como la capa de aislamiento térmico en las baterías de litio ternario. Las características clave de Airgel incluyen:
Baja conductividad térmica: el aerogel exhibe una conductividad térmica extremadamente baja, aislando efectivamente la conducción de calor dentro de la batería y minimizando la pérdida de calor. Esto mejora la gestión térmica de la batería y mitiga el riesgo de sobrecalentamiento.
Alta porosidad: la estructura de poro altamente abierta del aerogel proporciona una superficie más grande, que mejora el aislamiento y evita la transferencia de calor y la fuga de corriente entre los componentes internos de la batería. Esto contribuye a mejorar la seguridad de la batería.
Ligero y flexible: Airgel es liviano y se puede moldear para que se ajuste a varias formas y tamaños de módulos de batería sin agregar un peso significativo.
Tablero de mica: la placa de mica, conocida por su excelente resistencia a la alta temperatura, se usa con frecuencia como una junta de aislamiento térmico entre los módulos o celdas de la batería de litio ternario. Evita la transferencia de calor y reduce el riesgo de cortocircuitos. Las propiedades clave del tablero de mica incluyen:
Excelentes propiedades aislantes: las láminas de mica exhiben un rendimiento de aislamiento sobresaliente.
Resistencia a alta temperatura: las tablas de mica mantienen la estabilidad en entornos de alta temperatura, lo que garantiza la durabilidad dentro de nuevas baterías de vehículos de energía que generan altas temperaturas durante el funcionamiento. La placa de mica soporta las temperaturas elevadas dentro del módulo de la batería, protegiendo los componentes circundantes del daño relacionado con el calor.
En conclusión, las baterías de fosfato de hierro de litio y las baterías ternarias de litio emplean diferentes soluciones de materiales para medidas de seguridad de protección contra incendios y aislamiento térmico. Las baterías LIFEPO4 a menudo utilizan materiales de polipropileno microporosos,
