Quel est le meilleur isolant thermique dans une batterie de véhicule électrique ?

Choisir un matériau d'isolation de batterie uniquement en fonction de la conductivité thermique peut créer un pack qui fonctionne bien sur une fiche technique mais ne parvient pas à gérer la compression, l'isolation électrique ou l'emballement thermique.

Pour une isolation thermique fine de cellule à cellule, l'aérogel est l'une des options les plus solides disponibles, mais il n'existe pas de matériau idéal pour chaque emplacement à l'intérieur d'une batterie de véhicule électrique. Le mica, la mousse de silicone et l'aérogel remplissent différentes fonctions et les packs avancés peuvent les utiliser ensemble.

L'Aérogel est-il le meilleur isolant thermique pour les cellules de batterie de véhicules électriques ?

L’utilisation d’une couche isolante volumineuse entre les cellules peut consommer un volume précieux de batterie et réduire l’espace disponible pour le matériau actif.

L'aérogel est particulièrement intéressant lorsque les ingénieurs ont besoin d'une résistance thermique élevée dans une barrière de cellule à cellule fine et légère. Les barrières d'aérogel automobiles commerciales sont conçues pour les architectures de batteries à pochettes et prismatiques et peuvent combiner des fonctions thermiques et mécaniques.^[1]

L'aérogel est-il meilleur que le mica pour la protection thermique des batteries ?

Remplacer le mica par de l'aérogel partout peut affaiblir les fonctions d'isolation électrique ou structurelle, tandis que l'utilisation du mica partout peut ne pas fournir la performance thermique souhaitée de cellule à cellule par unité d'épaisseur.

Utilisez l'aérogel lorsque la résistance thermique fine est la priorité et le mica lorsque l'isolation électrique, la stabilité dimensionnelle et les performances de barrière à haute température dominent. Dans de nombreux packs de véhicules électriques, la réponse technique n’est pas l’aérogel contre le mica : il s’agit de décider de la place de chaque matériau.

L'aérogel est-il meilleur que la mousse de silicone ?

Confondre barrières thermiques et coussinets de compression peut entraîner un mauvais support cellulaire ou une protection thermique inadéquate.

L'aérogel est généralement sélectionné principalement pour ses performances de barrière thermique, tandis que la mousse de silicone est largement utilisée pour la compression, l'amortissement, la gestion des espaces et l'étanchéité. Les produits spécialisés peuvent combiner plusieurs fonctions, la comparaison finale doit donc utiliser les données réelles des matériaux et l'état de la batterie.

La protection contre l'emballement thermique nécessite également une validation au niveau du système. Le contrôle des matériaux UL 2596 prend en compte les effets thermiques et mécaniques graves associés à l'emballement thermique de la batterie plutôt que de se fier uniquement à une température nominale normale.^[2]

Vous ne savez pas s'il faut utiliser de l'aérogel, du mica ou de la mousse de silicone ?

Envoyez à Fuqiang le dessin de votre batterie EV, le format de cellule, l'espace disponible, les exigences de température et les conditions d'assemblage. Nous pouvons vous aider à déterminer où l'aérogel, le mica et la mousse de silicone doivent être positionnés et à préparer des échantillons personnalisés pour évaluation.

FAQ

Quel matériau est le meilleur isolant thermique ?

Il n’existe pas de meilleur matériau universel. Pour les barrières cellule à cellule de batterie EV où une faible épaisseur et une résistance thermique élevée sont essentielles, l’aérogel est un candidat sérieux.

L'aérogel est-il meilleur que l'isolation en fibre de verre ?

L'aérogel peut fournir une résistance thermique élevée avec une épaisseur beaucoup plus faible dans des applications spécialisées, mais les exigences en termes de coût, de construction mécanique et d'application sont différentes.

Quelle est la meilleure isolation entre les cellules de batterie de VE ?

Les barrières thermiques en aérogel sont de plus en plus utilisées entre les poches et les cellules prismatiques, mais le matériau et l'épaisseur corrects doivent être validés par rapport à la conception spécifique de la cellule et du pack.

Le mica arrête-t-il l’emballement thermique de la batterie EV ?

Le mica n’arrête pas le processus d’emballement thermique électrochimique à l’intérieur d’une cellule défaillante. Il peut servir de barrière électrique et à haute température qui aide à gérer l’exposition à la chaleur et aux flammes dans le système environnant.

L'aérogel et le mica peuvent-ils être utilisés ensemble ?

Oui. Un bloc de batterie peut utiliser de l'aérogel pour la résistance thermique de cellule à cellule et du mica dans les endroits nécessitant une isolation électrique supplémentaire ou des performances de barrière à haute température.

Quelle isolation est utilisée dans les batteries EV 800 V ?

Les batteries 800 V peuvent utiliser plusieurs technologies d'isolation, notamment l'aérogel, le mica, les films, les mousses et les polymères techniques. Le choix des matériaux dépend des exigences thermiques et électriques haute tension.

Perspective d'ingénierie des faisceaux de câbles automobiles sur 15 ans

Après 15 ans de travail sur les systèmes électriques automobiles et les composants de véhicules électriques, je recommande rarement de demander le « meilleur matériau isolant » sans définir au préalable son emplacement. L'aérogel, le mica et la mousse de silicone résolvent différents problèmes à l'intérieur de la batterie. Une bonne conception des véhicules électriques place chaque matériau là où ses propriétés créent le plus de valeur.

Références faisant autorité

[1] Aspen Aerogels — Barrières thermiques pour batteries de véhicules électriques

[2] Solutions UL — Criblage des matériaux du boîtier de batterie EV