Di Mana Penghalang Termal Harus Ditempatkan di Dalam Baterai EV?

Menggunakan insulasi yang sangat baik di lokasi yang salah masih dapat menyebabkan panas, nyala api, atau gas ventilasi melewati penghalang dan menyebar melalui baterai.

Insulasi baterai harus ditempatkan sesuai dengan jalur propagasi yang diharapkan. Penghalang sel-ke-sel menargetkan sel terdekat, penghalang modul-ke-modul menciptakan pemisahan tingkat kedua, sementara material tingkat kemasan melindungi penutup, penutup, dan zona listrik sensitif.

Oleh karena itu, strategi yang kuat pencegahan perambatan termal menggunakan lokasi material dengan hati-hati seperti kinerja material. Tujuannya bukan untuk mengisi baterai dengan insulasi, namun untuk memutus jalur termal dan listrik yang paling penting.

Di Mana Penghalang Sel-ke-Sel Harus Dipasang?

Jika sel-sel yang berdekatan memiliki jalur termal langsung, satu sel yang gagal dapat dengan cepat mentransfer energi ke sel tetangganya.

Tempatkan penghalang sel-ke-sel pada antarmuka di mana sel-sel di sekitarnya dapat bertukar panas yang paling merusak. Untuk arsitektur prismatik dan kantong, penghalang mungkin juga perlu mengakomodasi pembengkakan dan kompresi sel sepanjang masa pakai baterai.

Aspen Aerogels menggambarkan produk PyroThin-nya secara khusus sebagai penghalang termal sel-ke-sel untuk baterai kantong dan prismatik, menggabungkan perlindungan termal dengan perilaku mekanis di bawah kompresi baterai.^[1]

Kemana Arahnya Hambatan Modul-ke-Modul?

Menghentikan konduksi langsung sel-ke-sel tidak menjamin bahwa peristiwa termal tidak dapat mencapai modul lain melalui bagian struktural, gas ventilasi, atau api.

Gunakan pemisahan tingkat modul untuk mengganggu jalur propagasi berikutnya. Geometri penghalang harus mempertimbangkan dinding modul, celah, antarmuka struktural, dan kemungkinan arah ventilasi daripada sekadar menempatkan lembaran di antara dua rumah modul.

Saint-Gobain mengidentifikasi bantalan penahan panas untuk bantalan sel dan lokasi antar modul, yang menggambarkan bagaimana strategi penghalang dapat melampaui sel individual.^[2]

Apakah Tutup Baterai Memerlukan Insulasi Termal?

Strategi penghalang yang hanya terfokus pada antar sel dapat membuat penutup bungkusan terkena pancaran api, gas panas, dan partikel yang terlontar.

Evaluasi tutup kemasan dan penutupnya sebagai zona perlindungan pelepasan panas yang terpisah. UL Solutions mencatat bahwa pelarian termal baterai dapat menghasilkan nyala api, tekanan, dan partikel seperti jet yang mampu mengikis bahan penutup pelindung.^[3]

Inilah sebabnya mengapa isolasi sel-ke-sel dan perlindungan selungkup tidak boleh dianggap sebagai hal yang dapat dipertukarkan. Paparan termal dan mekanis bisa sangat berbeda.

Bagaimana Seharusnya Insinyur Memutuskan Penempatan Penghalang?

Menambahkan insulasi di mana pun dapat meningkatkan bobot, biaya, dan kompresi tanpa mengontrol mekanisme propagasi yang dominan.

Petakan kejadian termal sebelum menentukan bagian die-cut. Identifikasi sel permulaan, sel tetangga, arah ventilasi, batas modul, busbar, struktur pendingin, penutup bungkusan, dan jalur potensial api atau gas.

Ketebalan dan material penghalang kemudian dapat dioptimalkan untuk setiap lokasi daripada memaksa satu lembar insulasi untuk melakukan setiap fungsi.

Butuh Bantuan Mengubah Tata Letak Baterai Menjadi Bagian Isolasi Die-Cut?

Kirimkan Fuqiang pengaturan sel Anda, gambar modul, celah yang tersedia, arah ventilasi, dan persyaratan isolasi. Tim teknik kami dapat meninjau lokasi penghalang sel-ke-sel, tingkat modul, dan tingkat paket serta menyiapkan sampel untuk validasi.

Pertanyaan Umum

Di mana seharusnya isolasi di antara sel-sel baterai?

Ini harus diposisikan pada antarmuka sel yang dapat mengurangi perpindahan panas ke sel yang berdekatan sambil mengakomodasi kompresi dan pergerakan sel yang diperlukan.

Apa yang dimaksud dengan penghalang termal antar sel?

Ini adalah bahan yang ditempatkan di antara sel-sel yang berdekatan untuk mengurangi perpindahan panas dan membantu mencegah peristiwa termal dalam satu sel memicu peristiwa termal berikutnya.

Apa yang dimaksud dengan penghalang modul-ke-modul?

Ini adalah perlindungan termal atau kebakaran yang ditempatkan di antara modul baterai untuk membantu membatasi penyebaran di luar modul yang terpengaruh.

Haruskah insulasi baterai EV menutupi seluruh kemasannya?

Belum tentu. Lokasi penghalang harus mengikuti risiko termal, api, listrik, dan ventilasi. Menambahkan material yang memberikan sedikit perlindungan dapat meningkatkan massa dan biaya secara tidak perlu.

Apakah isolasi sel-ke-sel cukup untuk menghentikan perambatan termal?

Tidak selalu. Desain paket juga harus mempertimbangkan ventilasi gas, api, konduksi struktural, batas modul, dan perlindungan penutup.

Perspektif Wire Harness Otomotif dan Baterai EV selama 15 Tahun

Setelah 15 tahun bekerja dengan sistem kelistrikan otomotif, saya mendekati isolasi baterai seperti perlindungan harness: menempatkan perlindungan di tempat energi kegagalan benar-benar bergerak. Penempatan yang benar sama pentingnya dengan konduktivitas termal atau kemampuan suhu yang tercetak pada lembar data material.

Referensi Resmi

[1] Aspen Aerogels — Penghalang Termal Sel-ke-Sel untuk Baterai EV

[2] Saint-Gobain — Bantalan Pelarian Termal Sel dan Modul Seri TRP

[3] Solusi UL — Evaluasi Pelarian Termal Penutup Baterai