Perché l'aerogel viene utilizzato come isolante per veicoli elettrici nei pacchi batteria?

Senza un’efficace barriera termica tra le celle della batteria dei veicoli elettrici, il calore proveniente da una cella guasta può raggiungere le celle vicine e aumentare il rischio di propagazione termica.

L'aerogel è sempre più utilizzato come isolante per veicoli elettrici perché può fornire un'elevata resistenza termica in una barriera sottile e leggera. Nei pacchi batteria, i cuscinetti in aerogel ingegnerizzati possono essere posizionati tra celle a sacchetto o prismatiche e progettati in base ai requisiti di compressione, rigonfiamento delle celle e fuga termica.

Dove viene utilizzato l'isolamento in aerogel in una batteria per veicoli elettrici?

Posizionare l’isolamento nella posizione sbagliata può aumentare costi e spessore senza controllare il percorso più importante di trasferimento del calore.

Un'applicazione importante è l'interfaccia cellula-cellula. Le barriere termiche in aerogel possono separare le celle adiacenti, mentre altre aree del pacco possono richiedere diversi materiali di isolamento, isolamento elettrico o protezione antincendio.

Perché l'aerogel è utile durante l'instabilità termica della batteria?

La fuga termica non è il normale calore operativo; può comportare calore intenso, fiamme, pressione e particelle espulse.

L'aerogel aiuta a ridurre il trasferimento di calore dalla cellula interessata verso le cellule adiacenti. Le barriere in aerogel automobilistico sono quindi progettate come parte di una più ampia strategia di propagazione termica piuttosto che come materiale che rende impossibile la fuga termica.^[1]

UL Solutions sottolinea inoltre che la valutazione dei materiali in fuga termica deve considerare i rischi termici e meccanici combinati, non semplicemente l'infiammabilità convenzionale.^[2]

In che modo gli ingegneri dei veicoli elettrici dovrebbero scegliere l'isolamento in aerogel?

Scegliere l'aerogel solo in base alla conduttività termica può comportare uno scarso adattamento, una compressione eccessiva o una protezione insufficiente dopo l'invecchiamento della batteria.

Valutare insieme lo spessore, le prestazioni termiche, la risposta alla compressione, la chimica delle cellule, il rigonfiamento, la geometria del pacco e i requisiti di validazione. Le barriere in aerogel automobilistico possono essere progettate in base allo spessore e alla risposta meccanica per architetture cellulari specifiche.^[3]

Sviluppare una barriera termica per le batterie dei veicoli elettrici?

Invia a Fuqiang il formato della tua cella, lo spazio disponibile, lo spessore target, i requisiti di compressione e il disegno del pacco batteria. Il nostro team può esaminare le opzioni di isolamento in aerogel e i requisiti di esempio per il tuo progetto di batteria per veicoli elettrici.

Domande frequenti

L'aerogel viene utilizzato nelle batterie delle auto elettriche?

SÌ. Le barriere termiche in aerogel ingegnerizzate vengono utilizzate nelle applicazioni delle batterie per veicoli elettrici, in particolare tra le celle dove un sottile isolamento termico e il controllo della propagazione sono importanti.

L’aerogel può fermare l’instabilità termica della batteria?

L'aerogel non impedisce il guasto elettrochimico all'interno della cella di innesco. Il suo ruolo è quello di ridurre il trasferimento di calore e contribuire a ritardare o prevenire la propagazione alle cellule vicine se adeguatamente progettato e convalidato.

Quanto è spesso l'isolamento in aerogel della batteria dei veicoli elettrici?

Non esiste uno spessore universale. La geometria delle celle, la chimica, la compressione, gli obiettivi termici e lo spazio disponibile nel pacco determinano il progetto finale.

L'aerogel è adatto per pacchi batteria EV da 800 V?

Può far parte di un sistema di protezione termica della batteria da 800 V, ma il livello di tensione da solo non determina la selezione dell'aerogel. È inoltre necessario convalidare l'isolamento elettrico e i requisiti ad alta tensione a livello di sistema.

Prospettiva di ingegneria dei cablaggi automobilistici di 15 anni

Dopo 15 anni di esperienza nel campo dei cablaggi automobilistici e dei progetti di componenti per veicoli elettrici, considero l'aerogel come parte dell'architettura di sicurezza completa del pacco batteria. Il materiale giusto deve funzionare con la spaziatura delle celle, l'isolamento ad alta tensione, il cablaggio, le sbarre collettrici, la compressione e la strategia di fuga termica, non contro di essi.

Riferimenti autorevoli

[1] Aspen Aerogel: barriere termiche per batterie

[2] Soluzioni UL: valutazione dell'instabilità termica degli involucri delle batterie

[3] Aspen Aerogel – Barriera termica PyroThin EV