Kako radi toplinska izolacija liskuna u baterijama za EV?

Toplinska izolacija od tinjca koristi se u primjenama baterija za električna vozila jer materijali na bazi tinjca mogu tolerirati povišene temperature i mogu pomoći u održavanju fizičke barijere pod toplinskim stresom. Ovisno o konstrukciji proizvoda, listovi tinjca mogu pridonijeti zaštiti od topline i plamena, a istodobno pružaju električnu izolaciju.

Međutim, električna izolacija, toplinska izolacija i otpornost na plamen različita su svojstva. Materijal od liskuna prikladan za električno odvajanje nije automatski učinkovita barijera za toplinski odljev. Cjeloviti kompozit mora se ocijeniti za njegovu predviđenu funkciju.

Različite zaštitne funkcije materijala na bazi tinjca u EV baterijama

Kako toplinska izolacija tinjca može smanjiti prijenos topline između komponenti baterije?

Prekomjerni prijenos topline između susjednih komponenti može povećati izloženost toplini i oštetiti izolaciju osjetljivu na temperaturu ili obližnje strukture.

Procijenite barijeru na bazi tinjca koristeći njezina izmjerena toplinska svojstva kroz debljinu i kompletno instalirani skup.

Prijenos topline ovisi o vodljivosti materijala, debljini, kontaktnom otporu, kompresiji i temperaturnoj razlici. ASTM C177 pruža metodu zaštićene vruće ploče za mjerenje svojstava prijenosa topline u stabilnom stanju pod definiranim uvjetima [1]. Rezultati izmjereni blizu sobne temperature ne bi se trebali pretpostaviti kao predviđanje performansi tijekom kratkotrajnog ekstremnog zagrijavanja. Toplinsko modeliranje mora koristiti podatke relevantne za namjeravanu izloženost.

Gdje se toplinske barijere od tinjca koriste u baterijama za električna vozila?

Neispravno postavljena barijera može ostaviti kritične komponente izložene toplini ili ometati predviđene funkcije hlađenja i ventilacije baterije.

Locirajte barijere od tinjca prema procjeni toplinske opasnosti, električnoj arhitekturi i raspoloživom prostoru za pakiranje.

Lokacije kandidata mogu uključivati ​​odabrana međućelijska sučelja, pregrade modula, poklopce sabirnica i površine kućišta. Ispravno mjesto ovisi o dizajnu ćelije, stazama toplinskih događaja, mehaničkoj retenciji i funkcijama susjednih materijala. Tinjac se ne smije zamijeniti materijalom toplinskog sučelja namijenjenom prijenosu topline u rashladnu ploču bez provjere toplinskih posljedica.

Mogu li listovi liskuna zaustaviti širenje topline?

Pretpostavka da će ploča otporna na toplinu sama po sebi zaustaviti širenje može ostaviti dizajn baterije ranjivim na plinove visoke temperature, izloženost plamenu i mehanička oštećenja.

Validirajte barijere od liskuna pod stvarnim toplinskim i mehaničkim uvjetima kvara definiranim za baterijski sustav.

Toplinski bijeg uključuje više od provođenja u stabilnom stanju. Vrući plinovi, čestice, plamen, tlak i lokalni kvarovi materijala mogu utjecati na barijeru. ASTM E1354 mjeri svojstva reakcije na vatru kao što je oslobađanje topline i stvaranje dima u određenim laboratorijskim uvjetima [2], ali ne utvrđuje sprječavanje širenja u baterijskom paketu. Ispitivanje na razini paketa mora se odnositi na stvarni dizajn i relevantne sigurnosne zahtjeve.

Kako bi inženjeri trebali usporediti različite stupnjeve toplinske izolacije tinjca?

Dva materijala opisana kao visokotemperaturna izolacija tinjca mogu se ponašati različito jer njihova veziva, ojačanja i konstrukcija nisu identični.

Usporedite kompletne specifikacije materijala i rezultate testiranja pod dosljednim uvjetima prije odabira kvalitete.

Zatražite vrstu tinjca, sastav veziva ako je otkriven, ukupnu debljinu, konstrukciju, uvjete toplinskog ispitivanja i dokaz o strukturnom integritetu nakon izlaganja. IEC 60695-11-10 opisuje metode zaštite od malog plamena za primjenjive materijale [3]; to se ne bi trebalo tretirati kao kvalifikacija EV termalnog bježanja. Prikladan plan pregleda materijala mora razlikovati rutinsku radnu temperaturu od iznimne izloženosti kvaru.

Za tehničku usporedbu materijala, podijelite lokaciju barijere, raspoloživi prostor, očekivanu izloženost toplini, susjedne komponente i relevantne sigurnosne ciljeve. Zatražiti ocjenu potencijalnih konstrukcija i posebne dokaze potrebne prije odobrenja.

FAQ

Je li liskun toplinski ili električni izolator?

Liskun je dobro poznat po električnoj izolaciji i otpornosti na toplinu. Njegova učinkovitost kao toplinske barijere ovisi o gotovoj konstrukciji materijala, debljini i temperaturnim uvjetima.

Može li izolacija od tinjca zamijeniti materijale za hlađenje baterije?

Ne automatski. Rashladni materijali odabrani su za upravljanje prijenosom topline, dok toplinska barijera može biti namijenjena za njegovo ograničavanje. Zamjena zahtijeva provjeru toplinskog dizajna.

Znači li viša temperaturna oznaka bolju toplinsku izolaciju?

Ne. Otpornost na temperaturu opisuje opstanak ili prihvatljive performanse u određenim uvjetima, dok se toplinska izolacija odnosi na prijenos topline. Dva svojstva moraju se vrednovati odvojeno.

Kako bi se barijere od tinjca trebale testirati na toplinsko odbijanje baterije?

Ispitivanje treba odražavati toplinsku izloženost dizajna baterije, mehaničko opterećenje, uvjete ventilacije i potrebnu zaštitnu funkciju. Rezultati materijala malog opsega mogu podržati provjeru, ali ne mogu zamijeniti relevantnu validaciju na razini sklopa ili pakiranja.

Mogu li listovi tinjca zaštititi sabirnice od izlaganja toplini?

Oni mogu doprinijeti električnom odvajanju i toplinskoj zaštiti ako su pravilno odabrani. Cijeli sklop sabirnice, uključujući nosače, konektore i susjednu izolaciju, još zahtijeva procjenu.

Zaključak

Toplinska izolacija od tinjca je najkorisnija kada su njene specifične električne, toplinske i plamene funkcije jasno definirane. Sama otpornost na toplinu ne uspostavlja zaštitu od toplinskog odlijevanja, a rezultati ispitivanja materijala ne smiju se brkati sa sigurnosnom izvedbom na razini paketa.

Kako biste razgovarali o odabiru materijala ili zatražili uzorke, navedite predloženi crtež barijere, mjesto instalacije, radne temperaturne uvjete, očekivanu izloženost kvaru i potrebne kriterije validacije. Upotrijebite te ulazne podatke za usporedbu materijalnih konstrukcija i identificiranje preostalih nedostataka u kvalifikacijama.

Reference

1. ASTM International, ASTM C177 — Standardna ispitna metoda za stacionarna mjerenja toplinskog toka i svojstava prijenosa topline pomoću aparata sa zaštićenom vrućom pločom.

2. ASTM International, ASTM E1354 — Standardna ispitna metoda za stope ispuštanja topline i vidljivog dima pomoću kalorimetra potrošnje kisika.

3. IEC, IEC 60695-11-10:2013 — Ispitivanje opasnosti od požara: Metode ispitivanja vodoravnog i okomitog plamena od 50 W.

15 godina iskustva u industriji kabelskih snopova za automobile

Petnaest godina iskustva u industriji kabelskih snopova za automobile skreće pozornost na interakciju između električne izolacije, izloženosti temperaturi i mehaničke zaštite. Odabir materijala trebao bi biti povezan s praktičnim kontrolama proizvodnje, dimenzionalnom inspekcijom i dokazima o validaciji. U projektima kupaca, usklađivanje izolacijske komponente sa stvarnim radnim i montažnim okruženjem ostaje ključno za pouzdan dizajn električnog sustava.