چگونه یک پنل عایق حرارتی نانو سیلیکا سفارشی از بسته باتری EV محافظت می کند؟

بدون یک مانع حرارتی موثر، گرمای یک سلول باتری آسیب دیده می تواند به سلول های مجاور، دسته سیم ها، شین ها، حسگرها و محفظه باتری سرایت کند و خطر انتشار حرارتی و خرابی در سطح بسته را افزایش دهد.

راه حل عملی نصب پنل عایق حرارتی نانو سیلیس سفارشی در مناطق حیاتی سلول به سلول، ماژول به ماژول و حفاظت بسته است. ساختار سیلیسی متخلخل نانویی آن، انتقال حرارت را محدود می‌کند و در عین حال ساختاری نازک و سبک را برای بسته‌های باتری EV با فضای محدود حفظ می‌کند.

مهندسان در حال ارزیابی یک جزء مانع حرارتی ایروژل سفارشی هستند. منبع تصویر: آئروژل آسپن .^[1]

چرا یک بسته باتری EV به یک سد حرارتی نانو سیلیکا نیاز دارد؟

یک فوم یا ورق پلاستیکی معمولی ممکن است در اثر گرمای شدید سلولی منقبض شده، ذوب شود یا عملکرد عایق خود را از دست بدهد و به انرژی حرارتی اجازه دهد به سلول‌های مجاور و اجزای ولتاژ بالا برسد.

یک پنل عایق حرارتی نانو سیلیکا انتقال حرارت رسانا را کند می کند و زمان بیشتری را برای نظارت، تهویه و سیستم های حفاظتی باتری ایجاد می کند. موانع مبتنی بر آئروژل می توانند مقاومت حرارتی را با ضخامت کم و وزن کم ترکیب کنند و برای کیسه های جمع و جور و ماژول های باتری منشوری مناسب باشند.^[1]

پانل باید به عنوان یک لایه از یک استراتژی کامل فرار حرارتی در نظر گرفته شود، نه به عنوان یک تضمین آتش مستقل. ایمنی بسته همچنین باید شامل انتخاب سلول، حسگرها، مسیرهای خروج هوا، موانع ساختاری، کنترل خنک کننده، فیوزها و حفاظت از مدیریت باتری باشد.

چگونه باید یک پنل نانو سیلیکا سفارشی طراحی شود؟

یک پانل با اندازه نادرست می تواند سلول های باتری را به طور ناموزون فشرده کند، مسیرهای تهویه را مسدود کند، در شینه ها تداخل ایجاد کند یا دسته سیم ولتاژ بالا را فشار دهد.

راه حل صحیح این است که پانل را با توجه به شیمی سلول، اندازه شکاف، نیروی فشرده سازی، هدف شار حرارتی، نیاز دی الکتریک و هندسه بسته باتری سفارشی کنید. Aspen Aerogels اشاره می کند که موانع سلولی مهندسی شده را می توان برای هدایت حرارتی، ضخامت و پاسخ فشرده سازی بهینه کرد.^[1]

پانل کامل ممکن است از سیلیکا آئروژل، سیلیس میکرو متخلخل، الیاف تقویت شده، فیلم های محافظ، پوشش ها، یا چسب حساس به فشار استفاده کند. ساخت و ساز دقیق باید تایید شود زیرا روکش و چسب ممکن است قبل از هسته عایق سیلیس خراب شوند.

کدام آزمایش ها باید حفاظت در برابر حرارت و آتش را تأیید کنند؟

یک مقدار رسانایی حرارتی آزمایشگاهی به تنهایی نمی تواند ثابت کند که پانل از تهویه سلولی، شعله، ذرات داغ، لرزش، رطوبت و فشرده سازی طولانی مدت در یک بسته باتری واقعی جان سالم به در می برد.

راه حل صحیح این است که پانل تمام شده را در سطوح مواد، سلول، ماژول و بسته آزمایش کنید. UL Solutions انتشار حرارتی را از طریق خرد کردن، گرمایش، نفوذ میخ، شارژ بیش از حد، اتصال کوتاه و قرار گرفتن در معرض شعله، از جمله اثربخشی موانع عایق در سطح ماژول و بسته، ارزیابی می‌کند.^[2]

اعتبار سنجی پیشنهادی شامل مقاومت حرارتی تحت فشار، قرار گرفتن در معرض شعله، استحکام دی الکتریک، لرزش، شوک مکانیکی، رطوبت، پایداری ابعادی، انتشار ذرات و پیری چسب است. بسته به خودرو و بازار هدف، برنامه های قابل اجرا ممکن است شامل UL 2580، SAE J2464، ISO 6469-1، و مقررات سازمان ملل متحد شماره 100 باشد.^[2][3][4]

به نمونه پنل عایق حرارتی باتری EV سفارشی نیاز دارید؟

نوع سلول، شکاف موجود، ضخامت پانل، محدوده فشرده سازی، حداکثر دما، نیاز دی الکتریک، نقشه کشی و تقاضای سالانه خود را برای ارزیابی نمونه اولیه ارسال کنید.

سوالات متداول

پانل عایق حرارتی نانو سیلیس چیست؟

این یک جزء عایق نازک است که از سیلیس نانو متخلخل یا ایروژل سیلیکا برای کاهش انتقال حرارت در داخل ماژول یا بسته باتری استفاده می کند.

آیا پانل نانو سیلیکا می تواند فرار حرارتی را متوقف کند؟

می تواند انتشار گرما را کند کند، اما نمی تواند حفاظت کامل را بدون تهویه، خنک کننده، حسگر و موانع آتش در سطح بسته تضمین کند.

پانل در یک بسته باتری EV کجا نصب شده است؟

مکان‌های رایج شامل بین سلول‌ها، بین ماژول‌ها، زیر پوشش بسته و اطراف مناطق حفاظت‌شده با دمای بالا است.

آیا پنل می تواند از دسته سیم های ولتاژ بالا محافظت کند؟

بله. یک پانل با موقعیت مناسب می تواند قرار گرفتن در معرض حرارت تابشی و رسانا را کاهش دهد، اما نباید کابل ها را فشرده کند یا دسترسی به کانکتور را مسدود کند.

بررسی 15 ساله دسته سیم و بسته باتری خودرو

بر اساس 15 سال تجربه مهار سیم خودرو، توصیه می‌کنم پانل حرارتی را همراه با سلول‌ها، شین‌ها، سنسورها، اتصالات و مسیریابی کابل‌های فشار قوی بررسی کنید. بهترین پانل عایق صرفاً ضخیم ترین آن نیست. این مانع سفارشی است که گرما را بدون ایجاد فشار، تهویه یا خطرات مهار سیم کنترل می کند.

مراجع معتبر

[1] Aspen Aerogels - موانع فرار حرارتی باتری PyroThin EV

[2] راه حل های UL - آتش سوزی باتری EV، انتشار حرارتی و تست عملکرد

[3] ISO — ISO 6469-1 ایمنی RESS وسایل نقلیه جاده ای با موتور الکتریکی

[4] UNECE — مقررات سازمان ملل متحد شماره 100 برای ایمنی قطارهای برق و REESS