Mihin lämpöesteet tulisi sijoittaa sähköauton akun sisään?

Erinomaisen eristyksen käyttäminen väärässä paikassa voi silti antaa lämmön, liekin tai ilmakaasujen ohittaa esteen ja levitä akun läpi.

Akun eristys tulee sijoittaa odotetun etenemisreitin mukaan. Solujen väliset esteet kohdistuvat lähimpään naapurikennoon, moduulien väliset esteet luovat toisen tason erottelun, kun taas pakkaustason materiaalit suojaavat kansia, koteloita ja herkkiä sähkövyöhykkeitä.

Vankka lämmön leviämisen estostrategia käyttää siksi materiaalin sijaintia yhtä huolellisesti kuin materiaalin suorituskykyä. Tavoitteena ei ole täyttää akkua eristeellä, vaan katkaista tärkeimmät lämpö- ja sähköreitit.

Mihin solujen väliset esteet tulisi asentaa?

Jos vierekkäisillä soluilla on suora lämpöpolku, yksi epäonnistunut solu voi siirtää energiaa nopeasti naapuriinsa.

Aseta solujen väliset esteet rajapinnoille, joissa viereiset solut voivat vaihtaa haitallisinta lämpöä. Prisma- ja pussiarkkitehtuureissa esteen on ehkä myös mukauduttava kennojen turpoamiseen ja puristumiseen koko akun käyttöiän ajan.

Aspen Aerogels kuvailee PyroThin-tuotteitaan erityisesti solujen välisiksi lämpöesteiksi pussi- ja prismaparistoille, jotka yhdistävät lämpösuojauksen mekaaniseen käyttäytymiseen akun puristuksen aikana.^[1]

Mihin moduulien välisten esteiden pitäisi mennä?

Suoran kennojen välisen johtumisen pysäyttäminen ei takaa, että lämpötapahtuma ei pääse toiseen moduuliin rakenneosien, ilmakaasujen tai liekkien kautta.

Käytä moduulitason erotusta keskeyttääksesi seuraavan etenemispolun. Esteen geometriassa tulisi ottaa huomioon moduulien seinät, raot, rakenteelliset rajapinnat ja todennäköinen tuuletussuunta sen sijaan, että yksinkertaisesti asetettaisiin levy kahden moduulikotelon väliin.

Saint-Gobain tunnistaa lämpökarkaavat pehmusteet sekä kennojen pehmustusta varten että moduulien väliset sijainnit havainnollistaen, kuinka estestrategia voi ulottua yksittäisten solujen ulkopuolelle.^[2]

Tarvitseeko akun kansi lämpöeristystä?

Vain kennojen väliin kohdistettu sulkustrategia voi jättää pakkauksen kannen alttiiksi suihkuliekeille, kuumille kaasuille ja ulos työntyville hiukkasille.

Arvioi pakkauksen kansi ja kotelo erillisiksi lämpövyöhykkeiksi. UL Solutions huomauttaa, että akun lämpöpurkaus voi tuottaa suihkumaista liekkejä, painetta ja hiukkasia, jotka voivat kuluttaa suojaavaa kotelomateriaalia.^[3]

Tästä syystä kennojen välistä eristystä ja kotelon suojausta ei pidä käsitellä keskenään vaihdettavina. Lämpö- ja mekaaninen altistuminen voivat olla hyvin erilaisia.

Kuinka insinöörien tulisi päättää esteiden sijoittamisesta?

Eristyksen lisääminen kaikkialle voi lisätä painoa, kustannuksia ja puristusta hallitsematta hallitsevaa etenemismekanismia.

Kartoita lämpötapahtuma ennen stanssattujen osien määrittelemistä. Tunnista aloituskenno, naapurisolut, tuuletussuunta, moduulien rajat, virtakiskot, jäähdytysrakenteet, pakkauksen kansi ja mahdolliset liekki- tai kaasureitit.

Esteen paksuus ja materiaali voidaan sitten optimoida jokaiseen paikkaan sen sijaan, että yksi eristelevy pakotettaisiin suorittamaan jokainen toiminto.

Tarvitsetko apua akun rakenteen muuttamiseen stanssattuiksi eristysosiksi?

Lähetä Fuqiangille solujärjestelysi, moduulipiirustus, käytettävissä olevat raot, tuuletussuunta ja eristysvaatimukset. Suunnittelutiimimme voi tarkistaa solujen väliset, moduulitason ja pakkaustason esteen sijainnit ja valmistella näytteitä validointia varten.

FAQ

Mihin eristyksen tulisi olla akkukennojen välillä?

Se tulisi sijoittaa kennojen rajapintoihin, joissa se voi vähentää lämmönsiirtoa viereisiin kennoihin samalla kun se mukautuu tarvittavaan puristus- ja kennoliikenteeseen.

Mikä on solujen välinen lämpöeste?

Se on materiaali, joka on sijoitettu vierekkäisten kennojen väliin vähentämään lämmönsiirtoa ja estämään lämpötapahtumaa yhdessä solussa laukaisemasta seuraavaa.

Mikä on moduulien välinen este?

Se on lämpö- tai palosuoja, joka on sijoitettu akkumoduulien väliin, mikä auttaa rajoittamaan leviämistä haitallisen moduulin ulkopuolelle.

Pitäisikö EV-akun eristyksen peittää koko pakkaus?

Ei välttämättä. Esteen sijainnin tulee seurata lämpö-, liekki-, sähkö- ja tuuletusriskejä. Materiaalin lisääminen sinne, missä se suojaa vain vähän, voi tarpeettomasti lisätä massaa ja kustannuksia.

Onko solujen välinen eristys riittävä estämään lämmön leviäminen?

Ei aina. Pakkauksen suunnittelussa on otettava huomioon myös ilmakaasut, liekit, rakenteellinen johtavuus, moduulien rajat ja kotelon suojaus.

15 vuoden autojen johtosarja ja sähköauton akkunäkökulma

Kun olen työskennellyt 15 vuotta autojen sähköjärjestelmien parissa, suhtaudun akun eristykseen aivan kuten valjaiden suojaukseen: laita suoja sinne, missä vikaenergia todella kulkee. Oikea sijoitus voi olla yhtä tärkeää kuin materiaalitietolomakkeeseen painettu lämmönjohtavuus tai lämpötilakyky.

Viralliset viittaukset

[1] Aspen Aerogels — solujen väliset lämpöesteet sähköautojen akuille

[2] Saint-Gobain — TRP-sarjan kenno- ja moduulilämpötyynyt

[3] UL-ratkaisut — Akun kotelon lämpöpoistoarviointi