Pourquoi l'aérogel est-il utilisé comme isolant pour véhicules électriques dans les batteries ?

Sans barrière thermique efficace entre les cellules de batterie de VE, la chaleur d’une cellule défaillante peut atteindre les cellules voisines et augmenter le risque de propagation thermique.

L'aérogel est de plus en plus utilisé comme isolant pour véhicules électriques car il peut fournir une résistance thermique élevée dans une barrière fine et légère. Dans les batteries, des coussinets d'aérogel peuvent être positionnés entre des poches ou des cellules prismatiques et conçus en fonction des exigences de compression, de gonflement des cellules et d'emballement thermique.

Où l’isolation Aerogel est-elle utilisée dans une batterie EV ?

Placer l’isolation au mauvais endroit peut augmenter le coût et l’épaisseur sans contrôler le chemin de transfert de chaleur le plus important.

Une application importante est l’interface cellule à cellule. Les barrières thermiques en aérogel peuvent séparer les cellules adjacentes, tandis que d'autres zones du pack peuvent nécessiter des matériaux d'isolation, d'isolation électrique ou de protection incendie différents.

Pourquoi l'Aérogel est-il utile pendant l'emballement thermique de la batterie ?

L'emballement thermique n'est pas une chaleur de fonctionnement ordinaire ; cela peut impliquer une chaleur intense, des flammes, une pression et des particules éjectées.

L'aérogel aide à réduire le transfert de chaleur de la cellule affectée vers les cellules adjacentes. Les barrières d'aérogel automobiles sont donc conçues dans le cadre d'une stratégie de propagation thermique plus large plutôt que comme un matériau rendant impossible l'emballement thermique.^[1]

UL Solutions souligne également que l'évaluation des matériaux liés à l'emballement thermique doit prendre en compte les risques thermiques et mécaniques combinés, et pas simplement l'inflammabilité conventionnelle.^[2]

Comment les ingénieurs de véhicules électriques devraient-ils sélectionner l’isolation Aerogel ?

Choisir l'aérogel uniquement en fonction de la conductivité thermique peut entraîner un mauvais ajustement, une compression excessive ou une protection insuffisante après le vieillissement de la batterie.

Évaluez ensemble l’épaisseur, les performances thermiques, la réponse à la compression, la chimie cellulaire, le gonflement, la géométrie du pack et les exigences de validation. Les barrières d'aérogel automobiles peuvent être conçues en fonction de l'épaisseur et de la réponse mécanique pour des architectures cellulaires spécifiques.^[3]

Développer une barrière thermique pour batterie EV ?

Envoyez à Fuqiang votre format de cellule, l'espace disponible, l'épaisseur cible, les exigences de compression et le dessin de la batterie. Notre équipe peut examiner les options d’isolation en aérogel et les exemples d’exigences pour votre projet de batterie EV.

FAQ

L'aérogel est-il utilisé dans les batteries des voitures électriques ?

Oui. Les barrières thermiques en aérogel sont utilisées dans les applications de batteries de véhicules électriques, en particulier entre les cellules où une fine isolation thermique et le contrôle de la propagation sont importants.

L'aérogel peut-il arrêter l'emballement thermique de la batterie ?

L'aérogel n'empêche pas la défaillance électrochimique à l'intérieur de la cellule initiatrice. Son rôle est de réduire le transfert de chaleur et d’aider à retarder ou à empêcher la propagation vers les cellules voisines lorsqu’il est correctement conçu et validé.

Quelle est l’épaisseur de l’isolation aérogel de la batterie EV ?

Il n’existe pas d’épaisseur universelle. La géométrie des cellules, la chimie, la compression, les cibles thermiques et l'espace disponible dans le pack déterminent la conception finale.

L'aérogel est-il adapté aux batteries EV 800 V ?

Il peut faire partie d'un système de protection thermique d'une batterie de 800 V, mais le niveau de tension à lui seul ne détermine pas la sélection de l'aérogel. Les exigences en matière d’isolation électrique et de HT au niveau du système doivent également être validées.

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

Après 15 ans d'expérience dans des projets de faisceaux de câbles automobiles et de composants de véhicules électriques, je considère l'aérogel comme faisant partie de l'architecture complète de sécurité des batteries. Le bon matériau doit fonctionner avec l'espacement des cellules, l'isolation HT, le câblage, les jeux de barres, la stratégie de compression et d'emballement thermique, et non contre eux.

Références faisant autorité

[1] Aspen Aerogels — Barrières thermiques de batterie

[2] Solutions UL — Évaluation de l'emballement thermique des boîtiers de batterie

[3] Aspen Aerogels — Barrière thermique PyroThin EV