Isolatsioonimaterjalid kolmeastmelistel liitiumakutel ja LifePo4 akud: ohutusperspektiiv

Liitium -raudfosfaat (LifePO4) ja kolmekomponentsed liitiumakud on uues energiasõidukite tööstuses kaks tavaliselt kasutatavat aku. Need akud kasutavad tulekahju isolatsiooni ja soojusohutuse kaitse suurendamiseks erinevaid materiaalseid lahendusi. 

Termiline põgenenud risk:

Ternaarse liitiumaku akud: nende keemilise koostise ja suurema energiatiheduse tõttu kujutavad ternaarsed liitiumakud suurenenud soojuse riski ebanormaalsetes tingimustes nagu ülelaadimine, ülekoormus või kõrge temperatuur. See võib põhjustada tulekahjujuhtumite kõrgenenud riski.

LifePo4 akud: LifePo4 akud on suhteliselt turvalisemad, näidates tugevat tolerantsi kõrgete temperatuuride, ülelaadimise ja ülelaadimise suhtes. Järelikult on LIFEPO4 akude puhul suhteliselt madalam nõudlus tulekaitse ja soojusisolatsiooni järele.

Isolatsioonimaterjalid:

Ternaarse liitiumaku akud: termilise põgenemisega seotud potentsiaalsete riskide leevendamiseks vajavad kolmekomponentsed liitiumakud nende projekteerimis- ja tootmisprotsesside ajal tavaliselt kõrgema kvaliteediga isolatsioonimaterjale. Need materjalid võivad sisaldada kõrge temperatuuriga tulekindlat isolatsiooni, isolatsioonilinti, isolatsiooni tihendeid ja sarnaseid komponente.

LIFEPO4 akud: nende loomupärase ohutuse ja kõrge temperatuuri tolerantsi tõttu vajavad LifePo4 akud tulekaitse- ja soojuskaitse- ja soojuskaitse nõuete täitmiseks üldiselt tavapäraseid isolatsioonimaterjale ja kavandeid.

LIFEPO4 patareide tulekaitse ja soojusisolatsioonilahendused:

Mikropoorne polüpropüleen (MPP): mikropoorset polüpropüleenit kasutatakse laialdaselt LIFEPO4 akude tulekindla ja soojuse isoleeriva kihina. Sellel materjalil on suurepärased termilised ja elektri isolatsiooni omadused, vähendades soojuskadu ja suurendades aku termilist efektiivsust. MPP peamised omadused hõlmavad:

Erakordne isolatsiooni jõudlus: MPP mikroskoopiline pooride struktuur isoleerib aku mooduli positiivsed ja negatiivsed elektroodid tõhusalt, vältides elektrolüütide tungimist. Seda saab kasutada aku eraldajana, tagades akusüsteemi ohutu töö, vältides lühiseid ja voolu leket.

Keraamiline silikoonkumm: keraamilist silikoonkummi kasutatakse tavaliselt LifePo4 akude kaitsekaitsekihina. Tulekindluse edasiseks suurendamiseks kantakse keraamilise silikoonkummi peal sageli klaaskiski. Tulekahju korral muutub keraamiline silikoonkumm muutuma kõvaks keraamiliseks plokiks, takistades tule levikut. See isoleerib tõhusalt ja talub aku tekitatud kõrgeid temperatuure, kaitstes akusüsteemi soojuskahjustuste eest.

Ränivaht: Ränivaht, paindlik ja pehme materjal, kasutatakse sageli lünkade täitmiseks LifePo4 aku moodulite vahel. See pakub suurepärast soojusisolatsiooni ja puhverdamise efekte, vähendades soojusülekannet ja vibratsiooni, parandades samal ajal aku termilist juhtimist. Ränivahu põhifunktsioonide hulka kuulub järgmine:

Parem soojusisolatsiooni jõudlus: ränivaht omab madalat soojusjuhtivust, isoleerides tõhusalt soojusjuhtivust aku moodulis ja minimeerides soojuskao. See suurendab akusüsteemi energiatõhusust ja laiendab aku tsükli tööiga.

Kõrgtemperatuuriga vastupidavus: ränivaht säilitab oma struktuurilise ja jõudluse stabiilsuse kõrgtemperatuuriga keskkondades, mis on akusüsteemide jaoks ülioluline. See isoleerib tõhusalt ja talub aku tekitatud kõrgete temperatuuride mõju.

Ternaarse liitiumpatareide tule- ja soojusisolatsioonilahendused:

AirGel: Airgel, mis on erakordsete soojuisolatsiooni omadustega väga poorne materjal, kasutatakse laialdaselt termilise isolatsioonikihina termilise liitiumpatareides. Airgeli peamised omadused hõlmavad:

Madal soojusjuhtivus: Airgelil on äärmiselt madal soojusjuhtivus, eraldades soojusjuhtivuse tõhusalt aku sees ja minimeerides soojuskao. See parandab aku termilist haldamist ja leevendab ülekuumenemise riski.

Suur poorsus: Airgeli väga avatud pooride struktuur tagab suuremat pinda, suurendades isolatsiooni ja vältides soojusülekannet ja voolu leket aku sisemiste komponentide vahel. See aitab kaasa aku paremale ohutusele.

Kerge ja paindlik: AirGel on kerge ja seda saab vormitud, et see sobiks erinevate akumooduli kuju ja suurusega, lisamata märkimisväärset kaalu.

MICA-tahvli: Mica Board, mis on tuntud oma suurepärase kõrge temperatuuriga vastupidavuse poolest, kasutatakse sageli termilise isolatsiooni tihendina kolmeastmeliste liitiumakude moodulite või rakkude vahel. See hoiab ära soojusülekande ja vähendab lühiste riski. MICA juhatuse peamised omadused hõlmavad järgmist:

Suurepärased isoleerivad omadused: vilgukivide lehed näitavad silmapaistvat soojustumist.

Kõrgtemperatuuriga vastupidavus: vilgukivist tahvlid säilitavad stabiilsuse kõrge temperatuuriga keskkonnas, tagades uute energiasõidukite akude vastupidavuse, mis tekitavad töö ajal kõrgeid temperatuure. MICA-laud talub akumooduli kõrgendatud temperatuure, kaitstes ümbritsevaid komponente kuumusega seotud kahjustuste eest.

Kokkuvõtteks võib öelda, et liitiumraudne fosfaatpatareisid ja kolmekomponentsed liitiumpatareisid kasutavad tulekaitse ja soojuse isolatsiooni ohutusmeetmete jaoks erinevaid materiaalseid lahendusi. LifePo4 akud kasutavad sageli mikropoorseid polüpropüleenimaterjale,