Le batterie al litio in ferro di ferro (LifePO4) e al litio ternario sono due tipi di batterie comunemente usati nel nuovo settore dei veicoli energetici. Queste batterie utilizzano diverse soluzioni di materiale per migliorare l'isolamento antincendio e la protezione della sicurezza termica.
Rischio termico in fuga:
Batterie ternarie di litio: a causa della loro composizione chimica e una maggiore densità di energia, le batterie ternarie di litio rappresentano un aumentato rischio di fuga termica in condizioni anormali come sovraccarico, over-scarging o alte temperature. Ciò può portare a un elevato rischio di incidenti antincendio.
Batterie LifePO4: le batterie LifePO4 sono relativamente più sicure, mostrando una tolleranza robusta verso alte temperature, sovraccarico e discargimento eccessivo. Di conseguenza, la domanda di protezione antincendio e isolamento termico è relativamente inferiore per le batterie LifePO4.
Materiali isolanti:
Batterie al litio ternario: per mitigare i potenziali rischi associati alla fuga termica, le batterie al litio ternario in genere richiedono materiali di isolamento di livello superiore durante i loro processi di progettazione e produzione. Questi materiali possono includere isolamento resistente al fuoco ad alta temperatura, nastro isolante, guarnizioni isolanti e componenti simili.
Batterie LifePO4: a causa della loro intrinseca sicurezza e tolleranza ad alta temperatura, le batterie LifePO4 richiedono generalmente materiali e progetti di isolamento standard per soddisfare la protezione antincendio e i requisiti di isolamento termico.
Soluzioni di protezione antincendio e isolamento termico per batterie LifePO4:
Polypropilene microporoso (MPP): il polipropilene microporoso è ampiamente impiegato come strato ignifugo e isulante al calore nelle batterie LifePO4. Questo materiale presenta eccellenti proprietà di isolamento termico ed elettrico, riducendo la perdita di calore e migliorando l'efficienza termica della batteria. Le proprietà chiave di MPP includono:
Eccezionali prestazioni di isolamento: la struttura microscopica dei pori di MPP isola efficacemente gli elettrodi positivi e negativi all'interno del modulo della batteria, impedendo la penetrazione degli elettroliti. Può essere utilizzato come separatore della batteria, garantendo il funzionamento sicuro del sistema batteria evitando cortocircuiti e perdite di corrente.
Gomma in silicone in ceramica: la gomma in silicone ceramica viene comunemente utilizzata come strato di protezione della sicurezza nelle batterie LifePO4. Per migliorare ulteriormente la resistenza al fuoco, uno strato di fibra di vetro viene spesso applicato sulla parte superiore della gomma in silicone ceramicata. In caso di incendio, la gomma in silicone in ceramica si trasforma in un blocco di ceramica dura, impedendo la diffusione del fuoco. Isola e resiste efficacemente alle alte temperature generate dalla batteria, proteggendo il sistema della batteria dai danni da calore.
Schiuma di silicio: la schiuma di silicio, un materiale flessibile e morbido, viene spesso utilizzata per colmare le lacune tra i moduli della batteria LifePO4. Offre eccellenti effetti di isolamento termico e tampone, riducendo il trasferimento di calore e le vibrazioni migliorando le prestazioni di gestione termica della batteria. Le caratteristiche chiave della schiuma di silicio includono:
Prestazioni di isolamento termico superiore: la schiuma di silicio possiede una bassa conducibilità termica, isolando efficacemente la conduzione del calore all'interno del modulo della batteria e minimizzando la perdita di calore. Ciò migliora l'efficienza energetica del sistema della batteria e estende la durata del ciclo della batteria.
Resistenza ad alta temperatura: la schiuma di silicio mantiene la sua stabilità strutturale e delle prestazioni in ambienti ad alta temperatura, che è cruciale per i sistemi di batterie. Isola e resiste efficacemente all'impatto delle alte temperature generate dalla batteria.
Soluzioni di isolamento di incendio e calore per le batterie al litio ternario:
Airgel: Airgel, un materiale altamente poroso con eccezionali proprietà di isolamento termico, è ampiamente usato come strato di isolamento termico nelle batterie al litio ternario. Le caratteristiche chiave di Airgel includono:
Bassa conduttività termica: Airgel mostra una conducibilità termica estremamente bassa, isolando efficacemente la conduzione di calore all'interno della batteria e minimizzando la perdita di calore. Ciò migliora la gestione termica della batteria e mitiga il rischio di surriscaldamento.
Elevata porosità: la struttura dei pori altamente aperti di Airgel fornisce una superficie più ampia, migliorando l'isolamento e prevenendo il trasferimento di calore e la perdita di corrente tra i componenti della batteria interna. Ciò contribuisce a migliorare la sicurezza della batteria.
Leggero e flessibile: AirGel è leggero e può essere modellato per adattarsi a vari moduli e dimensioni del modulo della batteria senza aggiungere un peso significativo.
Scheda MICA: la scheda MICA, nota per la sua eccellente resistenza ad alta temperatura, viene spesso utilizzata come guarnizione di isolamento termico tra moduli o celle a batteria al litio ternario. Previene il trasferimento di calore e riduce il rischio di cortocircuiti. Le proprietà chiave della scheda di mica includono:
Eccellenti proprietà isolanti: i fogli di mica mostrano prestazioni di isolamento eccezionali.
Resistenza ad alta temperatura: le schede di mica mantengono la stabilità in ambienti ad alta temperatura, garantendo la durata all'interno di nuove batterie per veicoli energetici che generano alte temperature durante il funzionamento. La scheda di mica resiste alle temperature elevate all'interno del modulo della batteria, proteggendo i componenti circostanti dai danni correlati al calore.
In conclusione, le batterie al fosfato di ferro al litio e le batterie ternarie di litio impiegano soluzioni di materiale diverse per la protezione antincendio e le misure di sicurezza dell'isolamento termico. Le batterie LifePO4 utilizzano spesso materiali in polipropilene microporosi,
