Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2026-09-10 Origine: Sito
La scelta di un materiale isolante per la batteria in base alla sola conduttività termica può creare un pacco che funziona bene su una scheda tecnica ma non riesce a gestire la compressione, l'isolamento elettrico o l'instabilità termica.
Per l'isolamento termico sottile da cellula a cellula, l'aerogel è una delle opzioni più resistenti disponibili, ma non esiste un unico materiale migliore per ogni posizione all'interno di un pacco batterie per veicoli elettrici. La mica, la schiuma di silicone e l'aerogel svolgono funzioni diverse e gli imballaggi avanzati possono usarli insieme.
L'utilizzo di uno strato isolante ingombrante tra le celle può consumare un volume prezioso del pacco batteria e ridurre lo spazio disponibile per il materiale attivo.
L'aerogel è particolarmente interessante laddove gli ingegneri necessitano di un'elevata resistenza termica in una barriera cellula-cellula sottile e leggera. Le barriere commerciali in aerogel per autoveicoli sono progettate per architetture a sacchetto e batterie prismatiche e possono combinare funzioni termiche e meccaniche.[1]
Materiale |
Punto di forza principale |
Ruolo tipico della batteria dei veicoli elettrici |
|---|---|---|
Aerogel |
Elevata resistenza termica a basso spessore |
Barriera termica cellula-cellula |
Mica |
Isolamento elettrico e barriera ad alta temperatura |
Moduli, sbarre, barriere a pacchetto |
Schiuma di silicone |
Compressione, ammortizzazione e tenuta |
Cuscinetti cellulari, sigillatura di involucri e gestione degli spazi vuoti |
La sostituzione della mica con l’aerogel ovunque può indebolire le funzioni di isolamento elettrico o strutturale, mentre l’utilizzo della mica ovunque potrebbe non fornire le prestazioni termiche cellula-cellula desiderate per unità di spessore.
Utilizzare l'aerogel quando la resistenza termica sottile è la priorità e la mica quando dominano l'isolamento elettrico, la stabilità dimensionale e le prestazioni di barriera alle alte temperature. In molti pacchetti di veicoli elettrici, la risposta ingegneristica non è l'aerogel contro la mica, ma la decisione a chi appartiene ciascun materiale.
Confondere le barriere termiche con i cuscinetti di compressione può causare uno scarso supporto cellulare o una protezione termica inadeguata.
L'aerogel è generalmente selezionato principalmente per le prestazioni di barriera termica, mentre la schiuma di silicone è ampiamente utilizzata per compressione, ammortizzazione, gestione degli spazi e sigillatura. I prodotti specializzati possono combinare più funzioni, quindi il confronto finale deve utilizzare i dati reali dei materiali e le condizioni della batteria.
La protezione contro l'instabilità termica richiede anche una convalida a livello di sistema. Lo screening dei materiali UL 2596 prende in considerazione i gravi effetti termici e meccanici associati all'instabilità termica della batteria anziché fare affidamento solo su una normale temperatura nominale.[2]
Non sei sicuro se utilizzare Aerogel, Mica o Schiuma di silicone?
Invia a Fuqiang il disegno della batteria del tuo veicolo elettrico, il formato della cella, lo spazio disponibile, i requisiti di temperatura e le condizioni di assemblaggio. Possiamo aiutare a rivedere dove posizionare aerogel, mica e schiuma di silicone e preparare campioni personalizzati per la valutazione.
Non esiste un materiale migliore universale. Per le barriere cellula-cella di batterie per veicoli elettrici, dove il basso spessore e l’elevata resistenza termica sono fondamentali, l’aerogel è un ottimo candidato.
L'aerogel può fornire un'elevata resistenza termica con uno spessore molto inferiore in applicazioni specializzate, ma i costi, la costruzione meccanica e i requisiti applicativi sono diversi.
Le barriere termiche in aerogel sono sempre più utilizzate tra la sacca e le celle prismatiche, ma il materiale e lo spessore corretti devono essere convalidati rispetto al design specifico della cella e della confezione.
La mica non arresta il processo di instabilità termica elettrochimica all'interno di una cella guasta. Può fungere da barriera elettrica e ad alta temperatura che aiuta a gestire l'esposizione al calore e alle fiamme nel sistema circostante.
SÌ. Un pacco batteria può utilizzare l'aerogel per la resistenza termica da cellula a cellula e la mica in luoghi che richiedono ulteriore isolamento elettrico o prestazioni di barriera ad alta temperatura.
I pacchi batteria da 800 V possono utilizzare molteplici tecnologie di isolamento, tra cui aerogel, mica, pellicole, schiume e polimeri ingegnerizzati. La scelta del materiale dipende dai requisiti termici ed elettrici ad alta tensione.
Prospettiva di ingegneria dei cablaggi automobilistici di 15 anni
Dopo 15 anni di lavoro su sistemi elettrici automobilistici e componenti di veicoli elettrici, raramente consiglio di chiedere il 'miglior materiale isolante' senza prima definirne l'ubicazione. Aerogel, mica e schiuma di silicone risolvono diversi problemi all'interno del pacco batteria. Una buona progettazione di veicoli elettrici colloca ogni materiale laddove le sue proprietà creano il massimo valore.
[1] Aspen Aerogel: barriere termiche per batterie di veicoli elettrici
[2] Soluzioni UL: screening dei materiali degli involucri delle batterie dei veicoli elettrici
