Kuinka Mica-lämpöeristys toimii sähköauton akuissa?

Kiillelämpöeristystä käytetään sähköajoneuvojen akkusovelluksissa, koska kiillepohjaiset materiaalit kestävät korkeita lämpötiloja ja voivat auttaa ylläpitämään fyysistä estettä lämpörasituksen alaisena. Tuotteen rakenteesta riippuen kiillelevyt voivat edistää lämpö- ja liekkisuojausta samalla kun ne tarjoavat sähköeristyksen.

Sähköeristys, lämmöneristys ja liekinkestävyys ovat kuitenkin eri ominaisuuksia. Sähköiseen erotukseen soveltuva kiillemateriaali ei ole automaattisesti tehokas lämpöpoistoeste. Koko komposiitti on arvioitava sen aiotun toiminnan suhteen.

Kiillepohjaisten materiaalien eri suojaustoiminnot EV-akuissa

Kuinka kiillelämpöeristys voi vähentää lämmönsiirtoa akun komponenttien välillä?

Liiallinen lämmönsiirto vierekkäisten komponenttien välillä voi lisätä lämpöaltistusta ja vahingoittaa lämpötilaherkkää eristystä tai lähellä olevia rakenteita.

Arvioi kiillepohjainen este käyttämällä sen mitattuja lämpöominaisuuksia paksuuden läpi ja koko asennettua pinoa.

Lämmönsiirto riippuu materiaalin johtavuudesta, paksuudesta, kosketusresistanssista, puristumisesta ja lämpötilaerosta. ASTM C177 tarjoaa suojatun kuumalevymenetelmän vakaan tilan lämmönläpäisyominaisuuksien mittaamiseen määritellyissä olosuhteissa [1]. Lähellä huoneenlämpötilaa mitattujen tulosten ei pitäisi olettaa ennustavan suorituskykyä lyhytaikaisen äärimmäisen kuumennuksen aikana. Lämpömallintamisessa on käytettävä aiotun altistuksen kannalta merkityksellisiä tietoja.

Missä kiillelämpöesteitä käytetään sähköautojen akuissa?

Väärin sijoitettu este voi jättää kriittiset osat alttiin kuumuudelle tai häiritä akun suunniteltuja jäähdytys- ja tuuletustoimintoja.

Paikanna kiilleesteet lämpövaaran arvioinnin, sähköarkkitehtuurin ja käytettävissä olevan pakkaustilan mukaan.

Ehdokkaat sijainnit voivat sisältää valittuja solujen välisiä liitäntöjä, moduuliosioita, virtakiskokansia ja kotelon pintoja. Oikea sijainti riippuu kennon suunnittelusta, lämpötapahtumareiteistä, mekaanisesta retentiosta ja viereisten materiaalien toiminnoista. Kiille ei tule korvata lämpörajapintamateriaalia, joka on tarkoitettu siirtämään lämpöä jäähdytyslevyyn ilman lämpövaikutuksia tarkistamatta.

Voivatko kiillelevyt pysäyttää terminen karkaavan leviämisen?

Jos oletetaan, että lämmönkestävä levy yksinään pysäyttää etenemisen, akkurakenne voi altistua korkean lämpötilan kaasuille, liekeille ja mekaanisille vaurioille.

Vahvista kiillesuojat akkujärjestelmälle määritellyissä todellisissa lämpö- ja mekaanisissa vikaolosuhteissa.

Lämpöpalamiseen liittyy muutakin kuin vakaan tilan johtuminen. Kuumat kaasut, hiukkaset, liekit, paine ja paikallinen materiaalivika voivat vaikuttaa esteeseen. ASTM E1354 mittaa palovasteominaisuuksia, kuten lämmön vapautumista ja savun muodostusta tietyissä laboratorio-olosuhteissa [2], mutta se ei estä etenemisen estoa akussa. Pakkaustason testauksen on koskettava todellista suunnittelua ja asiaankuuluvia turvallisuusvaatimuksia.

Kuinka insinöörien pitäisi vertailla eri kiillelämpöeristyslaatuja?

Kaksi korkean lämpötilan kiilleeristeeksi kuvattua materiaalia voivat käyttäytyä eri tavalla, koska niiden sideaineet, vahvistukset ja rakenne eivät ole identtisiä.

Vertaa täydellisiä materiaalieritelmiä ja testituloksia yhdenmukaisissa olosuhteissa ennen laadun valitsemista.

Pyydä kiilletyyppi, sideaineen koostumus, jos se on julkaistu, kokonaispaksuus, rakenne, lämpötestiolosuhteet ja todisteet rakenteellisesta eheydestä altistuksen jälkeen. IEC 60695-11-10 kuvaa soveltuvien materiaalien pienliekkien seulontamenetelmiä [3]; sitä ei pitäisi käsitellä sähköajoneuvojen lämpökarkaistuna. Sopivan materiaalin seulontasuunnitelman tulee erottaa rutiinikäyttölämpötila poikkeuksellisesta altistumisesta vikaan.

Teknisten materiaalien vertailua varten jaa esteen sijainti, käytettävissä oleva tila, odotettu lämpöaltistus, viereiset komponentit ja asiaankuuluvat turvallisuustavoitteet. Pyydä ehdokasrakenteiden arviointia ja tarvittavia erityisiä todisteita ennen hyväksymistä.

FAQ

Onko kiille lämpöeriste vai sähköeriste?

Kiille on tunnettu sähköeristyksestä ja lämmönkestävyydestä. Sen tehokkuus lämpösulkuna riippuu valmiin materiaalin rakenteesta, paksuudesta ja lämpötilaolosuhteista.

Voiko kiilleeristys korvata akun jäähdytysmateriaalit?

Ei automaattisesti. Jäähdytysmateriaalit valitaan hallitsemaan lämmönsiirtoa, kun taas lämpösulku voi olla tarkoitettu rajoittamaan sitä. Korvaaminen edellyttää lämpösuunnittelun todentamista.

Tarkoittaako korkeampi lämpötilaluokitus parempaa lämmöneristystä?

Ei. Lämpötilankestävyys kuvaa selviytymistä tai hyväksyttävää suorituskykyä tietyissä olosuhteissa, kun taas lämmöneristys koskee lämmönsiirtoa. Nämä kaksi ominaisuutta on arvioitava erikseen.

Kuinka kiillesuojat tulisi testata akun lämpökarkaamisen varalta?

Testauksen tulee ottaa huomioon akun suunnittelun lämpöaltistus, mekaaninen kuormitus, tuuletusolosuhteet ja vaadittu suojatoiminto. Pienen mittakaavan materiaalitulokset voivat tukea seulontaa, mutta ne eivät voi korvata asiaankuuluvaa kokoonpano- tai pakkaustason validointia.

Voivatko kiillelevyt suojata virtakiskoja kuumuudelta?

Oikein valittuina ne voivat edistää sähköerotusta ja lämpösuojausta. Koko virtakiskokokoonpano, mukaan lukien tuet, liittimet ja viereinen eristys, vaatii edelleen arviointia.

Johtopäätös

Kiillelämpöeristys on hyödyllisin, kun sen erityiset sähkö-, lämpö- ja liekkitoiminnot on määritelty selkeästi. Pelkästään lämmönkestävyys ei takaa lämpösuojaa, eikä materiaalitestituloksia saa sekoittaa pakkaustason turvallisuuteen.

Jos haluat keskustella materiaalin valinnasta tai pyytää näytteitä, toimita ehdotettu estepiirustus, asennuspaikka, käyttölämpötilaolosuhteet, odotettu vian altistuminen ja vaaditut validointikriteerit. Käytä näitä syötteitä materiaalirakenteiden vertaamiseen ja mahdollisten jäljellä olevien pätevyysaukojen tunnistamiseen.

Viitteet

1. ASTM International, ASTM C177 — Vakiotestimenetelmä vakaan tilan lämpövuomittauksille ja lämmönsiirto-ominaisuuksille suojatun kuumalevylaitteen avulla.

2. ASTM International, ASTM E1354 — Standarditestimenetelmä lämmön ja näkyvän savun vapautumisnopeuksille käyttämällä hapenkulutuskalorimetriä.

3. IEC, IEC 60695-11-10:2013 — Palovaaratestaus: 50 W vaaka- ja pystyliekin testausmenetelmät.

15 vuoden kokemus autojen johdinsarjateollisuudesta

Viidentoista vuoden kokemus autojen johdinsarjateollisuudesta kiinnittää huomiota sähköeristyksen, lämpötilaaltistuksen ja mekaanisen suojauksen väliseen vuorovaikutukseen. Materiaalin valinta tulee liittää käytännön valmistusvalvontaan, mittojen tarkastukseen ja validointitodisteisiin. Asiakasprojekteissa eristävän komponentin sovittaminen todelliseen käyttö- ja kokoonpanoympäristöön on edelleen olennaista luotettavan sähköjärjestelmän suunnittelun kannalta.