Vaatamised: 0 Autor: saidi toimetaja Avaldamisaeg: 2026-09-20 Päritolu: Sait
Ainuüksi maksimaalse temperatuuri järgi elektrisõidukite aku termilise kaitsebarjääri valimine võib jätta aku tundlikuks elemendist rakku levimise, leegijoa, osakeste erosiooni või elektririkke suhtes.
Õige materjal sõltub sellest, kuhu tõke on paigaldatud ja mida see peab tegema nii aku tavapärase töötamise kui ka termilise sündmuse ajal. Airgel on eriti atraktiivne õhukeste rakkudevahelise soojustakistuse jaoks, vilgukivi tagab tugeva elektri- ja kõrge temperatuuriisolatsiooni, samas kui keraamilised komposiitmaterjalid võivad pakkuda tugevat tule- ja termilist kaitset mooduli- ja pakenditaseme rakendustes.
Seetõttu pole aerogeeli ja vilgukivi võrdluses universaalset võitjat. Enne materjali valimist peaks akuinsener määratlema termilise kokkupuute, paksuse, surve, dielektrinõuded ja paigalduskoha.
Ühe materjali asendamine teisega ainuüksi soojusjuhtivuse tõttu võib lahendada ühe probleemi, tekitades samal ajal pakendi-, surve- või elektriisolatsiooniprobleemi.
Võrrelge materjale pigem funktsiooni kui materjali nime järgi. Airgeel võib pakkuda kõrget soojustakistust õhukeses rakkudevahelises ruumis; vilgukivi sobib laialdaselt elektriisolatsiooni ja tulekindlate tõkete jaoks; keraamikapõhised komposiidid muutuvad atraktiivseks seal, kus on oluline tõsine termiline kokkupuude ja struktuurse barjääri jõudlus.
Materjal |
Tugev rakendus |
Kontrollitav disainiprobleem |
|---|---|---|
Airgel |
Rakkudevaheline termobarjäär |
Kokkusurumine, paksus ja integreerimine |
Vilgukivi |
Elektriline ja kõrgtemperatuuriline isolatsioon |
Vormitavus, servad ja paigaldusgeomeetria |
Keraamiline komposiit |
Tule- ja termokaitse |
Paksus, paindlikkus ja valmistamisviis |
Barjääri kasutamine, mis juhib liiga palju soojust läbi kitsa rakupilu, võib võimaldada ebaõnnestunud rakul oma naabrit piisavalt kiiresti soojendada, et soodustada levikut.
Eriti huvitavaks muutub aerogeel seal, kus kõrge soojustakistus peab mahtuma õhukesesse rakuvahelisse ruumi. Kaubanduslikud EV aerogeeli tõkked saab konstrueerida ka kokkusurumiskäitumise järgi, nii et padi toimib nii rakkude normaalse paisumise kui ka ebanormaalse termilise sündmuse ajal.[1]
Aspen Aerogels on teatanud minimooduli näitest, milles kasutatakse kahte 62 Ah prismaelementi, millel on 2,35 mm PyroThin barjäär ligikaudu 50% pingega. Selle konkreetse testi käigus külgnev rakk termiliselt ära ei läinud, kuigi Aspen märgib selgesõnaliselt, et seadistus eraldas mõned sekundaarsed levimisrajad, mis leiti täielikus pakendis.[2]
Seda tulemust ei tohiks teisendada universaalseks '2,35 mm aerogeeli reegliks'. Rakkude keemia, energia, vahekaugus, kokkusurumine ja levimismehhanismid erinevad aku konstruktsiooni poolest.
Pehme rakukompressioonmaterjali kasutamine kõikjal võib jätta siinid, mooduli piirded või pakendikatted ilma nende jaoks vajaliku elektrilise või konstruktsioonitõkketa.
Kasutage vilgukivi või keraamilisi komposiitmaterjale, kus konstruktsioon vajab kõrge temperatuuriga elektriisolatsiooni, tulekindlust või struktuurselt stabiilsemat tõket. Vilgukivi võib olla eriti kasulik kõrgepingejuhtmete, siinide, moodulkonstruktsioonide ja paketttaseme isolatsiooni ümber.
Keraamilised silikoonkomposiidid pakuvad teist teed. Näiteks Saint-Gobain loetleb keraamilisi silikoontooteid, mis on mõeldud rakkudevaheliste termiliste patjade ja pakkide kaitseks, näidates, et keraamikat vormiv süsteem võib kombineerida kokkupanemise ajal paindlikku kaitsebarjääri tugeva kuumusega kokkupuute korral.[3]
Kõige muljetavaldavama temperatuurinõudega materjali ostmine ei tõesta, et aku on soojuslevi vastu.
Määratlege tegelik rikete oht ja kinnitage valmis konstruktsioon. Võtke arvesse raku keemiat, barjääri asukohta, saadaolevat paksust, kokkusurumist, dielektrilist jõudlust, leegiga kokkupuudet, osakeste mõju ja külgnevaid materjale.
UL Solutions märgib, et termiline põgenemine võib hõlmata kõrget temperatuuri, rõhku, joalaadseid leeke ja väljapaiskuvaid osakesi, mis võivad kaitsematerjale erodeerida. UL 2596 testimine töötati välja materjali jõudluse kontrollimiseks nende kombineeritud ohtude suhtes.[4]
Vilgukivi, aerogeeli ja keraamiliste akutõkete võrdlemine?
Saatke Fuqiangile oma rakuvorming, tõkke asukoht, saadaolev paksus, tihendusnõue ja termilise kaitse sihtmärk. Meie insenerimeeskond saab üle vaadata pressitud materjalide valikud ja valmistada ette prototüübi näidised akupaki valideerimiseks.
Mitte universaalselt. Airgeel on eriti kasulik õhukeste rakkudevaheliste soojusbarjääride jaoks, samas kui vilgukivi võib olla kasulik siis, kui esmatähtis on elektriisolatsioon, konstruktsiooni stabiilsus ja kaitse kõrgel temperatuuril.
Olenevalt rakendusest võivad alternatiivid hõlmata aerogeeltõkkeid, keraamilisi silikoonkomposiite ja muid keraamikapõhiseid isolatsioonisüsteeme. Asendus tuleb valida funktsiooni, mitte ainult paksuse järgi.
Barjäär ei peata elektrokeemilist riket initsieeriva raku sees. Selle roll on vähendada soojust ja muid levimisradu, nii et naaberrakud ei satuks termiliselt äravoolu.
Universaalset parimat materjali pole olemas. Rakkude keemia, saadaolev vahe, kokkusurumine, termiline kokkupuude ja pakendi arhitektuur määravad kindlaks sobiva barjääri.
Jah. Kui insenerinõuded õigustavad hübriidmaterjali strateegiat, võib pakendis kasutada aerogeeli rakkude ja vilgukivi vahel või muud kõrge temperatuuriga isolatsiooni mooduli, siini või korpuse kohtades.
15-aastane autotööstuse juhtmestiku ja elektrisõidukite isolatsiooni perspektiiv
Pärast 15-aastast töötamist autojuhtmete ja elektrisõidukite elektriisolatsiooni kallal olen õppinud, et termilise äravoolukaitse tuleks kavandada asukoha ja rikkerežiimi, mitte materiaalse maine järgi. Kõige tugevamates akudes kasutatakse sageli erinevaid materjale elemendi tasemel soojustakistuseks, kõrgepinge elektriisolatsiooniks ja paketi tasemel tulekaitseks.
[1] Aspen Aerogeelid – püroõhukesed rakkudevahelised termilised tõkked
[2] Aspen Aerogels – rakkudest rakkudele termilise leviku testimine
