Améliorer la sécurité des batteries de véhicules électriques grâce à l'utilisation d'une isolation en aérogel en fibre céramique

Introduction:

Alors que la demande de véhicules électriques (VE) continue de monter en flèche, garantir la sécurité et les performances des batteries électriques devient de plus en plus critique. Dans ce contexte, le feutre aérogel en fibres céramiques s’est imposé comme une solution innovante d’isolation et de protection thermique. Ses propriétés et performances exceptionnelles rendent les matériaux d'isolation en aérogel parfaitement adaptés pour fournir une résistance supérieure à la chaleur, un retardateur de flamme et une protection contre l'emballement thermique aux batteries des véhicules électriques. Cet article vise à mettre en évidence les caractéristiques remarquables du feutre d'aérogel en fibre céramique et son application pour améliorer la sécurité et l'efficacité des batteries de puissance.

Performance du feutre d'aérogel en fibre de céramique :

1. Température de fonctionnement maximale : le feutre aérogel en fibre de céramique présente une température de fonctionnement maximale impressionnante de 650 ℃, lui permettant de supporter des charges thermiques élevées et d'assurer la stabilité et les performances même dans des conditions extrêmes.

2. Densité : La densité du feutre aérogel en fibre céramique est de 280 ± 30 kg/m3, offrant une isolation légère qui protège efficacement contre la chaleur tout en maintenant une protection thermique optimale.

3. Conductivité thermique : le feutre d'aérogel en fibre céramique possède une conductivité thermique remarquablement faible, offrant d'excellentes performances d'isolation sur une large plage de températures. Il est conforme aux normes suivantes :

  - ≤0,023 W/m*K@25℃ (GB/T 10295-2008)

  - ≤0,030 W/m*K@100℃ (GB/T 10294-2008)

  - ≤0,036 W/m*K@300℃

  - ≤0,072 W/m*K@500℃

4. Niveau de combustion : le feutre d'aérogel en fibre de céramique atteint des performances de combustion de niveau A selon GB/T 8624-2012 et répond aux exigences V0 spécifiées dans les normes UL94-2013, garantissant une ignifugation améliorée.

5. Hydrophobicité : Avec un indice d'hydrophobicité de plus de 98 % (GB/T10299-2011), le feutre aérogel en fibre céramique présente une excellente imperméabilité, conservant efficacement ses propriétés d'isolation même dans les environnements humides.

6. Biosécurité : le feutre d'aérogel en fibre céramique est conforme à diverses exigences de biosécurité, telles que RoHS/REACH/ELV, garantissant le respect des normes de sécurité environnementale et sanitaire.

7. Résistance aux brûlures : Le feutre aérogel en fibre de céramique démontre une résistance exceptionnelle aux brûlures. Il peut résister à la flamme extérieure d'un pistolet pulvérisateur au butane pendant plus de 120 minutes sur une épaisseur de 3 mm.

8. Effet d’isolation : L’effet d’isolation du feutre d’aérogel en fibre céramique est remarquable. Il peut atteindre des températures minimales de :

  - 1 mm : Min≥385℃

  - 2 mm : Min≥440℃

  - 3 mm : Min≥495℃

  - 4 mm : Min≥520℃

Application dans les batteries de véhicules électriques :

Les feuilles d'isolation en aérogel en fibre céramique trouvent de nombreuses applications dans les batteries et modules de véhicules électriques, offrant les avantages suivants :

1. Isolation thermique : en minimisant efficacement le transfert de chaleur, le feutre aérogel en fibre céramique assure un contrôle optimal de la température au sein des batteries électriques, améliorant ainsi leurs performances et prolongeant leur durée de vie.

2. Absorption des chocs : les feuilles isolantes offrent un amorti et absorbent les contraintes mécaniques et les vibrations pendant le fonctionnement du véhicule, protégeant ainsi efficacement les batteries contre les dommages.

3. Ignifuge : Avec un excellent retardateur de flamme, l'isolation en aérogel en fibre céramique empêche la propagation du feu, protégeant ainsi les batteries et les composants environnants.

4. Protection contre l'emballement thermique : les propriétés d'isolation thermique exceptionnelles du feutre d'aérogel en fibre céramique agissent comme une barrière entre les cellules de la batterie, empêchant efficacement la propagation de l'emballement thermique et minimisant le risque de pannes catastrophiques.

Répondre aux exigences de performance :

Les feuilles d'isolation en aérogel en fibre céramique pour batteries de puissance doivent répondre à des exigences de performance spécifiques, notamment :

1. Contrôle de la température : Le côté froid de l’échantillon ne doit pas dépasser 180°C, garantissant ainsi des températures de fonctionnement sûres.

2. Brûlure verticale : Les feuilles isolantes doivent répondre aux exigences V0 spécifiées dans GB/T 2408, garantissant ainsi un caractère ignifuge élevé.

3. Taux de compression : Les feuilles doivent résister à un taux de compression d'au moins 35 % sous une pression de 2 MPa, conservant ainsi leurs performances d'isolation sous contrainte mécanique.

4. Résistance à la traction : Les directions de longueur et de largeur des feuilles isolantes doivent avoir une résistance à la traction d'au moins 500 Kpa, garantissant ainsi la durabilité et la longévité.

5. Propriétés d'isolation : La résistivité thermique de surface doit être supérieure à 500 MΩ et le taux de fuite doit être inférieur à 1 mA, garantissant des performances d'isolation fiables.

6. Substances interdites et restreintes : Les feuilles isolantes doivent être conformes à la directive 2011/65/UE, garantissant l'absence de substances interdites ou restreintes.

7. Résistance au vieillissement : Après vieillissement, les feuilles isolantes doivent présenter un taux d'atténuation de la résistance à la traction ne dépassant pas 30 % et un taux de changement dimensionnel inférieur à 1 %. De plus, les performances d'isolation thermique doivent répondre aux exigences spécifiées.

Conclusion:

Les matériaux isolants en aérogel en fibre de céramique offrent une isolation thermique, un caractère ignifuge et une protection contre l'emballement thermique exceptionnels pour les batteries de puissance des véhicules électriques. Avec leurs caractéristiques de performance impressionnantes et leur conformité à des normes de sécurité strictes, ces feuilles d'isolation en aérogel constituent une solution efficace pour améliorer la sécurité, l'efficacité et la longévité des batteries électriques. En intégrant un feutre d'aérogel en fibre céramique dans la conception des véhicules électriques, les fabricants peuvent assurer une gestion thermique optimale, se protéger contre les dangers potentiels et contribuer à l'avancement de l'industrie des véhicules électriques.