چرا ایروژل به عنوان عایق برق الکتریکی در بسته های باتری استفاده می شود؟

بدون یک مانع حرارتی موثر بین سلول‌های باتری EV، گرمای یک سلول از کار افتاده می‌تواند به سلول‌های همسایه برسد و خطر انتشار حرارتی را افزایش دهد.

ایروژل به طور فزاینده ای به عنوان عایق برق الکتریکی استفاده می شود زیرا می تواند مقاومت حرارتی بالایی را در یک مانع نازک و سبک ایجاد کند. در بسته‌های باتری، پدهای آئروژل مهندسی شده را می‌توان بین کیسه‌ها یا سلول‌های منشوری قرار داد و بر اساس نیازهای فشرده‌سازی، تورم سلولی و فرار حرارتی طراحی کرد.

عایق ایروژل در کجا در باتری EV استفاده می شود؟

قرار دادن عایق در محل اشتباه می تواند هزینه و ضخامت را بدون کنترل مهم ترین مسیر انتقال حرارت افزایش دهد.

یکی از کاربردهای مهم، رابط سلول به سلول است. موانع حرارتی ایروژل می توانند سلول های مجاور را از هم جدا کنند، در حالی که سایر مناطق بسته ممکن است به عایق های مختلف، عایق الکتریکی یا مواد محافظت در برابر آتش نیاز داشته باشند.

چرا ایروژل هنگام فرار حرارتی باتری مفید است؟

فرار حرارتی گرمای عملیاتی معمولی نیست. می تواند شامل گرمای شدید، شعله، فشار و ذرات خارج شده باشد.

ایروژل به کاهش انتقال حرارت از سلول آسیب دیده به سلول های مجاور کمک می کند. بنابراین، موانع هواژل خودرو به عنوان بخشی از استراتژی انتشار حرارتی گسترده‌تر به جای ماده‌ای که فرار حرارتی را غیرممکن می‌کند، مهندسی می‌شوند.^[1]

UL Solutions همچنین تأکید می‌کند که ارزیابی مواد فرار حرارتی باید خطرات حرارتی و مکانیکی ترکیبی را در نظر بگیرد، نه اشتعال پذیری معمولی را.^[2]

مهندسان EV چگونه باید عایق هواژل را انتخاب کنند؟

انتخاب ایروژل تنها با هدایت حرارتی می تواند منجر به تناسب ضعیف، فشرده سازی بیش از حد یا محافظت ناکافی پس از پیری باتری شود.

ضخامت، عملکرد حرارتی، پاسخ فشرده سازی، شیمی سلول، تورم، هندسه بسته و الزامات اعتبار سنجی را با هم ارزیابی کنید. موانع ایروژل خودرو را می توان بر اساس ضخامت و پاسخ مکانیکی برای معماری سلولی خاص مهندسی کرد.^[3]

در حال توسعه یک سد حرارتی باتری EV هستید؟

فرمت سلولی، شکاف موجود، ضخامت هدف، نیاز فشرده سازی و طراحی بسته باتری خود را به Fuqiang ارسال کنید. تیم ما می تواند گزینه های عایق ایروژل و نمونه مورد نیاز پروژه باتری EV شما را بررسی کند.

سوالات متداول

آیا از ایروژل در باتری خودروهای برقی استفاده می شود؟

بله. موانع حرارتی ایروژل مهندسی شده در کاربردهای باتری EV، به ویژه بین سلول هایی که عایق حرارتی نازک و کنترل انتشار مهم است، استفاده می شود.

آیا ایروژل می تواند فرار حرارتی باتری را متوقف کند؟

ایروژل از شکست الکتروشیمیایی داخل سلول آغازگر جلوگیری نمی کند. نقش آن کاهش انتقال حرارت و کمک به تأخیر یا جلوگیری از انتشار به سلول های همسایه در صورت مهندسی و اعتبارسنجی مناسب است.

ضخامت عایق هواژل باتری EV چقدر است؟

هیچ ضخامت جهانی وجود ندارد. هندسه سلول، شیمی، فشرده سازی، اهداف حرارتی و فضای بسته موجود، طراحی نهایی را تعیین می کند.

آیا ایروژل برای بسته های باتری 800 ولت EV مناسب است؟

این می تواند بخشی از یک سیستم حفاظت حرارتی باتری 800 ولت باشد، اما سطح ولتاژ به تنهایی انتخاب ایروژل را تعیین نمی کند. عایق الکتریکی و الزامات HV در سطح سیستم نیز باید تایید شوند.

چشم انداز مهندسی مهار سیم 15 ساله خودرو

پس از 15 سال کار در پروژه های مهار سیم خودرو و قطعات EV، من ایروژل را بخشی از معماری کامل ایمنی بسته باتری می دانم. ماده مناسب باید با فاصله سلولی، عایق HV، سیم‌کشی، شینه‌ها، فشرده‌سازی و استراتژی فرار حرارتی کار کند – نه در برابر آنها.

مراجع معتبر

[1] Aspen Aerogels - موانع حرارتی باتری

[2] راه حل های UL - ارزیابی فرار حرارتی محفظه باتری

[3] Aspen Aerogels - PyroThin EV Thermal Barrier