Dengan meningkatnya dukungan pemerintah global untuk pengembangan kendaraan energi baru, produksi dan penjualan kendaraan listrik telah menyaksikan pertumbuhan yang cepat, yang mengarah ke industrialisasi yang dipercepat. Namun, pelarian termal tetap menjadi masalah keamanan yang signifikan bagi kendaraan listrik, terutama sehubungan dengan baterai lithium-ion yang digunakan sebagai sumber daya mereka. Pengisian berlebih dapat menyebabkan suhu tinggi, menghasilkan kebakaran dan ledakan. Untuk mengatasi masalah ini, bahan isolasi airgel telah muncul sebagai solusi yang efektif untuk meningkatkan keamanan kendaraan listrik.
Keuntungan bahan isolasi aergel:
Aerogels menawarkan beberapa manfaat utama, termasuk konduktivitas termal yang rendah, kinerja isolasi yang sangat baik, dan tidak mudah terbakar. Dibandingkan dengan bahan isolasi tradisional, aerogel memberikan tingkat efektivitas isolasi yang sama dengan ketebalan hanya 1/5 hingga 1/3. Atribut hemat ruang ini sangat penting untuk baterai daya karena memungkinkan peningkatan kontrol dan manajemen termal, peningkatan kinerja, dan suhu yang lebih stabil. Bahan isolasi Airgel bertindak sebagai isolasi dan hambatan yang tahan api, memberi pengguna dan penumpang waktu tambahan untuk mengevakuasi dan memadamkan kebakaran.
Aplikasi bahan isolasi airgel pada kendaraan listrik:
Bahan isolasi aergel menemukan aplikasi dalam berbagai aspek kendaraan energi baru, seperti isolasi dan keterbelakangan api antara sel baterai, isolasi dan penyerapan kejut antara modul dan selongsong, lapisan pelindung dingin eksternal untuk kotak baterai, dan lapisan isolasi suhu tinggi. Mari kita fokus pada bantalan isolasi airgel yang digunakan untuk baterai daya dan memeriksa indikator kinerja utama mereka.
Persyaratan Kinerja untuk Bantalan Insulasi Airgel:
Menurut standar grup T/CSTM 00193-2020 untuk bantalan isolasi aergel yang digunakan dalam baterai daya lithium-ion, persyaratan kinerja utama meliputi:
1. Tingkat penyimpangan massal: tidak boleh melebihi 15%.
2. Kinerja isolasi termal: penyusutan dimensi panjang dan lebar sampel sebelum dan sesudah tes tidak boleh melebihi 3%. Suhu pada sisi dingin sampel tidak boleh melebihi 180 ° C dalam waktu 5 menit dari tes.
3. Pembakaran Vertikal: Harus memenuhi persyaratan level V0 yang ditentukan dalam GB/T 2408.
4. Rasio Kompresi: Tidak boleh kurang dari 35% di bawah tekanan 2 MPa.
5. Kekuatan tarik: harus tidak kurang dari 500 kPa di kedua arah panjang dan lebar.
6. Kinerja isolasi: Resistansi termal permukaan harus lebih besar dari 500 MΩ, dan arus bocor harus kurang dari 1 mA.
7. Zat Terbatas: Harus memenuhi persyaratan Petunjuk 2011/65/EU.
8. Resistensi Penuaan: Setelah penuaan, tingkat atenuasi kekuatan tarik tidak boleh melebihi 30%, dan laju variasi dimensi panjang dan lebar harus kurang dari 1%. Kinerja isolasi termal harus memenuhi persyaratan yang ditentukan dalam tabel.
Perbandingan dengan bahan isolasi tradisional:
Bahan isolasi yang umum digunakan untuk baterai daya termasuk busa, busa plastik, wol kaca ultra-halus, kapas silika tinggi, panel isolasi vakum, dan senapan angin silika. Dibandingkan dengan bantalan isolasi tradisional, bantalan isolasi aergel menawarkan keuntungan seperti keterbelakangan nyala, resistensi suhu tinggi, konduktivitas termal rendah, tidak ada pembangkit gas beracun, ketahanan air, ketahanan kelembaban, ketahanan guncangan, ringan, biaya rendah, dan ketebalan tipis.
Signifikansi Bahan Insulasi Airgel:
Ketika diterapkan dalam modul baterai daya lithium-ion, konduktivitas termal rendah bantalan isolasi aergel secara efektif memblokir difusi cepat panas yang dihasilkan selama pengisian dan pelepasan tingkat tinggi. Dalam hal pelarian termal, bantalan isolasi aergel menyediakan isolasi termal, menunda atau mencegah kecelakaan. Jika sel-sel baterai menjadi terlalu panas dan terbakar, bantalan isolasi airgel, dengan sifatnya yang tidak mudah terbakar (memenuhi persyaratan level A1), dapat secara efektif memblokir atau menunda penyebaran api. Ini memastikan bahwa paket baterai tetap tidak mudah terbakar dan tidak eksplosif selama setidaknya 5 menit, menyediakan waktu yang cukup untuk evakuasi. Dengan demikian, bantalan isolasi airgel memainkan peran penting dalam meningkatkan kinerja keamanan baterai daya kendaraan energi baru.
Kesimpulan:
Meskipun biaya yang lebih tinggi, kinerja keamanan superior bahan isolasi aergel lebih besar daripada bahan isolasi tradisional lainnya. Mereka diakui sebagai pilihan optimal untuk isolasi baterai daya dan bahan penghambat api. Karena pentingnya keselamatan pada kendaraan energi baru terus tumbuh, penerapan bahan isolasi aergel, terutama di bus listrik dan mobil energi baru kelas atas dengan persyaratan keamanan yang lebih tinggi, tidak diragukan lagi merupakan pilihan yang disukai. Para ahli memperkirakan bahwa penjualan global kendaraan energi baru akan menyumbang sepertiga dari total penjualan kendaraan pada tahun 2025, yang menunjukkan masa depan yang menjanjikan untuk aerogel. Ketika skala produksi bahan -bahan airgel semakin matang dan berkembang, harga diperkirakan akan menurun, yang mengarah pada peningkatan penetrasi pasar dan aplikasi dalam industri kendaraan energi baru.
