Megtekintések: 0 Szerző: Site Editor Közzététel ideje: 2023-12-13 Eredet: Telek
Az új energetikai járművek fejlesztésének növekvő globális kormányzati támogatásával az elektromos járművek gyártása és értékesítése gyors növekedésnek indult, ami felgyorsult iparosodáshoz vezetett. A termikus kifutás azonban továbbra is jelentős biztonsági probléma az elektromos járművek esetében, különösen az energiaforrásként használt lítium-ion akkumulátorok tekintetében. A túltöltés magas hőmérséklethez vezethet, ami tüzet és robbanást okozhat. A probléma megoldására az aerogéles szigetelőanyagok hatékony megoldást jelentenek az elektromos járművek biztonságának növelésére.
Az Airgel szigetelőanyagok előnyei:
Az aerogélek számos kulcsfontosságú előnyt kínálnak, beleértve az alacsony hővezető képességet, a kiváló szigetelési teljesítményt és az éghetetlenséget. A hagyományos szigetelőanyagokhoz képest az aerogélek a vastagság 1/5-1/3-ával azonos szintű szigetelést biztosítanak. Ez a helytakarékos tulajdonság különösen fontos az akkumulátorok esetében, mivel jobb hőszabályozást és -kezelést, jobb teljesítményt és stabilabb hőmérsékletet tesz lehetővé. Az airgel szigetelőanyagok szigetelőként és tűzálló korlátként működnek, így a felhasználóknak és az utasoknak több időt biztosítanak a tüzek evakuálására és eloltására.
Az aerogél szigetelőanyagok alkalmazása elektromos járművekben:
Az aerogél szigetelőanyagok az új energetikai járművek különböző aspektusaiban alkalmazhatók, mint például az akkumulátorcellák közötti szigetelés és égésgátlás, a modulok és burkolatok közötti szigetelés és ütéselnyelés, az akkumulátordobozok külső hidegvédő rétegei és a magas hőmérsékletű szigetelőrétegek. Koncentráljunk az akkumulátorokhoz használt aerogél szigetelő párnákra, és vizsgáljuk meg azok fő teljesítménymutatóit.
Az Airgel szigetelő párnák teljesítménykövetelményei:
A T/CSTM 00193-2020 csoportszabvány szerint a lítium-ion akkumulátorokban használt airgel szigetelőbetétekre vonatkozóan a fő teljesítménykövetelmények a következők:
1. Tömegeltérési arány: Nem haladhatja meg a 15%-ot.
2. Hőszigetelési teljesítmény: A minta hossz- és szélességi méreteinek zsugorodása a vizsgálat előtt és után nem haladhatja meg a 3%-ot. A minta hideg oldalán a hőmérséklet nem haladhatja meg a 180°C-ot a vizsgálatot követő 5 percen belül.
3. Függőleges égés: Meg kell felelnie a GB/T 2408-ban meghatározott V0 szintű követelményeknek.
4. Kompressziós arány: 2 MPa nyomáson nem lehet kevesebb, mint 35%.
5. Szakítószilárdság: Nem lehet kevesebb, mint 500 kPa mind hossz, mind szélesség irányban.
6. Szigetelési teljesítmény: A felületi hőellenállásnak 500 MΩ-nál nagyobbnak, a szivárgó áramnak pedig 1 mA-nél kisebbnek kell lennie.
7. Korlátozott anyagok: Meg kell felelniük a 2011/65/EU irányelv követelményeinek.
8. Öregedésállóság: Az öregedés után a szakítószilárdság csillapítási aránya nem haladhatja meg a 30%-ot, és a hossz és szélesség méreteinek változási aránya nem lehet kevesebb, mint 1%. A hőszigetelési teljesítménynek meg kell felelnie a táblázatban meghatározott követelményeknek.
Összehasonlítás a hagyományos szigetelőanyagokkal:
Az akkumulátorokhoz általában használt szigetelőanyagok közé tartozik a hab, a műanyaghab, az ultrafinom üveggyapot, a magas szilícium-dioxid-tartalmú pamut, a vákuumszigetelő panelek és a szilika aerogél. A hagyományos szigetelőbetétekkel összehasonlítva az aerogél szigetelő párnák olyan előnyöket kínálnak, mint a lángállóság, a magas hőmérséklet-ellenállás, az alacsony hővezetőképesség, a mérgező gázképződés hiánya, a vízállóság, a nedvességállóság, az ütésállóság, a könnyű súly, az alacsony költség és a vékony vastagság.
Az Airgel szigetelőanyagok jelentősége:
Lítium-ion akkumulátormodulokban alkalmazva az aerogél szigetelő párnák alacsony hővezető képessége hatékonyan blokkolja a nagy sebességű töltés és kisütés során keletkező hő gyors diffúzióját. Hőszökés esetén az aerogél szigetelő párnák hőszigetelést biztosítanak, késleltetve vagy megelőzve a baleseteket. Ha az akkumulátorcellák túlmelegednek és meggyulladnak, az aerogél szigetelő párnák nem éghető tulajdonságaikkal (az A1 szintű követelményeknek megfelelő) hatékonyan blokkolják vagy késleltetik a tűz terjedését. Ez biztosítja, hogy az akkumulátorcsomag legalább 5 percig nem gyúlékony és nem robbanásveszélyes marad, így elegendő idő áll rendelkezésre az evakuáláshoz. Így az aerogél szigetelő párnák létfontosságú szerepet játszanak az új energiahordozó-akkumulátorok biztonsági teljesítményének fokozásában.
Következtetés:
A magasabb költségek ellenére az aerogél szigetelőanyagok kiváló biztonsági teljesítménye felülmúlja más hagyományos szigetelőanyagokét. Az akkumulátorok szigetelése és égésgátló anyagok optimális választásaként tartják számon. Mivel a biztonság fontossága az új energiájú járművekben folyamatosan növekszik, kétségtelenül az aerogél szigetelőanyagok alkalmazása, különösen az elektromos buszokban és a magasabb biztonsági követelményeket támasztó csúcskategóriás új energiahordozókban, kétségtelenül a preferált megoldás. Szakértők becslése szerint 2025-re az új energiahordozó járművek globális értékesítése a teljes járműeladás egyharmadát teszi ki, ami ígéretes jövőt jelez az aerogélek számára. Ahogy az aerogél anyagok gyártási skálája érik és bővül, az árak várhatóan csökkenni fognak, ami a piaci elterjedtség és az új energetikai járműiparban való fokozottabb alkalmazáshoz vezet.
