Неліктен батарея корпусына арналған жоғары температуралы керамикалық лента EV өрт апаттарынан қорғаныстың соңғы сызығына айналады?

Электрлік көлік өндірушілері 800 километр немесе одан да көп қашықтыққа бәсекелескенде, литий-иондық батареялардың энергия тығыздығы абсолютті шектерге дейін итеріледі. Бірақ бір ұяшық апатты сәтсіздікке тап болғанда, бұл тығыз оралған батарея корпусының ішінде не болады? Жетілдірілген термиялық кедергілерсіз бір локализацияланған ақау секундтар ішінде басқарылмайтын тізбекті реакцияға таралады.

Дәстүрлі оқшаулағыш материалдар осы төтенше жағдайларда тез еріп, қаптама деңгейіндегі апатты ақауларға әкеледі. Қауіпсіздіктің осы маңызды осалдығын жою үшін инженерлер сүйенеді батарея қорабын қорғау үшін жоғары температуралы керамикалық таспаға . Бұл арнайы материал 1000°C асатын температурада өзінің құрылымдық тұтастығын және диэлектрлік беріктігін сақтайды, термиялық таралуды болдырмайды және жолаушыларды қорғайды.

Батарея корпусына арналған жоғары температуралы керамикалық таспа дегеніміз не?

Егер аккумуляторлық оқшаулағыш материал термиялық қашу оқиғасы кезінде энергияның кенеттен, күшті бөлінуіне төтеп бере алмаса не болады? Егер таспа бірнеше секунд ішінде буланып немесе өткізгіш көмірге айналса, көрші жасушалар толығымен ашық қалады, бұл бүкіл пакетте жылдам және апатты домино әсерін тудырады. PET немесе PI (полиимид) таспалары сияқты стандартты полимерлі пленкалар көліктің қалыпты жұмысы кезінде жақсы жұмыс істейді, бірақ олар алау тәрізді жалынға және 900 ° C-қа жететін жоғары жылдамдықты бөлшектер ағынына ұшыраған кезде өмір сүре алмайды.

Бұл мәселені шешу үшін батарея қорапшасы қолданбаларына арналған жетілдірілген жоғары температуралы керамикалық таспа өнімділігі жоғары силикон желімдерімен біріктірілген жоғары таза бейорганикалық керамикалық талшықтарды пайдаланады. сияқты жетекші академиялық органдардың зерттеулері Массачусетс технологиялық институты (MIT) бейорганикалық керамикалық матрицалар төтенше жылу ағындары кезінде жоғары құрылымдық тұтастықты қамтамасыз ететінін растайды. Төтенше өртке ұшыраған кезде таспа нөлдік жалынның енуін көрсететін және көршілес жоғары вольтты құрамдас бөліктердің арасында электр доғасының пайда болуына жол бермейтін қатты, жоғары тиімді термиялық қалқанға айналатын арнайы керамикалау процесінен өтеді.

Инженерлер бұл оқшаулағыш таспаны қайда қолдануы керек?

Ықшам аккумулятор жинағындағы дұрыс оқшаулауды таңдаудың нақты салдары қандай? EV батареясының қоршаулары - бұл кеңістіктің әрбір миллиметрі жалпы энергия тығыздығына әсер ететін ерекше толып жатқан орта; көлемді оқшаулағыш көрпелерді пайдалану ұяшықтар үшін құнды орынды азайтады, ал жұқа таспаларды дұрыс орналастырмау маңызды аймақтарды доғаға немесе жылу тасымалдауға осал етеді. Егер инженер жоғары вольтты шинаны орап алмаса немесе қоршау қақпағын дұрыс төсей алмаса, жылу оқиғасы жолаушылар салонын бірден бұзады немесе негізгі аккумуляторды басқару жүйесін қысқа тұйықтайды.

Осы ауыр ақаулық режимдерінің алдын алу үшін батарея корпусының конструкцияларына арналған жоғары температуралы керамикалық таспа батарея архитектурасының үш негізгі стратегиялық аймағына орналастырылған:

• Жасушадан жасушаға жылу тосқауылдары: бүйірлік жылу беруді блоктау және іргелес ұяшықты тұтануды болдырмау үшін жеке ұяшық қаптамаларына немесе модуль қабырғаларына тікелей қолданылады.

• Корпустың үстіңгі қақпағының төсемі: жоғары температурадағы газдың және балқытылған металдың құрылым арқылы жануын болдырмау үшін батарея жинағының жоғарғы қақпағының ішкі бетіне ламинатталған.

• Жоғары вольтты шиналар мен арқандарды орау: жылу оқиғасы кезінде апаттық байланыстың жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін электр тарату желілері мен BMS сигналдық кабельдеріне сенімді түрде оралған.

Аккумуляторлық оқшаулағыш материалдардың жылу және физикалық өнімділік матрицасы

Арнайы батарея платформасы үшін дұрыс сипаттаманы қалай таңдауға болады?

Тек сатып алу бағасы негізінде таспа жеткізушілерін бағалау кезінде сатып алу топтары қандай жасырын тәуекелдерге тап болады? Алдын ала материал шығындарына назар аудару жиі далалық апаттарға әкеледі, себебі стандартты деректер кестелері тек бөлме температурасының қасиеттерін көрсетеді. Егер таспа үздіксіз механикалық дірілге, қатты электролит буларының әсеріне немесе қайталанатын термиялық циклдік сынақтарға төтеп бере алмаса, желім уақыт өте келе тозып, таспаның термиялық оқиға орын алмас бұрын көтерілуіне, жалауына немесе қабыршақтанып кетуіне себеп болады.

сияқты мекемелер қадағалайтын автомобильді тексеру стандарттарына сәйкес Стэнфорд университетінің инженерлік топтары қатаң сынақ хаттамалары арқылы бірнеше негізгі өнімділік критерийлерін растауы керек. Батарея корпусының конструкцияларына арналған жоғары температуралық керамикалық таспа ұзақ мерзімді термиялық қартаюдан кейін алюминий мен композициялық негіздерге күшті 180 ° қабықша адгезиясын көрсетуі, күйіктен кейінгі механикалық созылу беріктігін сақтауы және көлемдік тиімділікті арттыру үшін профильді жеткілікті жұқа ұстай отырып, жоғары диэлектрлік бұзылу кернеуін қамтамасыз етуі керек.

Желімді таңдау бойынша маңызды нұсқаулық

Фуцян қанша уақыт бойы автокөліктерді оқшаулау шешімдерін оңтайландырды?

Автокөлік OEM-лері жаңа жылуды пайдаланған кезде ұзақ мерзімді сенімділікке нұқсан келтірмейтініне қалай кепілдік бере алады? Дәлелденбеген жеткізушілерге сенім арту көбінесе көлік құралын тексеру кезеңдерінде кеш пайда болатын желімнің тозуы мен қалыңдығының сәйкессіздігінде жасырын айнымалыларды енгізеді. Энергия тығыздығын ымырасыз қауіпсіздікпен теңестіру қазіргі заманғы EV инженериясындағы ең қиын мәселе болып табылады, ол жай материалды стандартты таратуды емес, терең өндірістік мұраны қажет етеді.

автомобиль сымдарын өндіруге және жоғары вольтты аккумуляторларды оқшаулауға маманданған он бес жыл бойы мен Фуцянда инженерлік топтарға келесі буын көлік сәулеттері үшін күрделі жылуды басқару мәселелерін шешуге көмектестім. Батарея қауіпсіздігінің тиімді жүйесін жобалау қалың, ауыр оқшаулауды қосу емес; бұл батарея қоршау жүйелеріне арналған жоғары температуралы керамикалық таспа сияқты өнімділігі жоғары материалдарды стратегиялық түрде енгізу туралы, олар маңызды жерде. Егер сіз қазір аккумулятор жинағының дизайнын оңтайландырып жатсаңыз, отқа төзімді материалдарды бағалап жатсаңыз немесе термиялық қашу сынағы кезіндегі ақауды шешіп жатсаңыз, біздің командаға хабарласыңыз . фуциандағы теңшелген шешімді талқылау үшін

 Жиі қойылатын сұрақтар - аккумуляторды оқшаулау туралы жалпы сұрақтар

Керамикалық таспа EV батареясының термиялық қашу оқиғасы кезінде тікелей жалынға төтеп бере ала ма?

Иә, аккумулятор корпусын қорғауға арналған жоғары сапалы жоғары температуралы керамикалық таспа жанбай немесе ерімей 1200°C дейінгі тікелей, жоғары қысымды жалын жарылыстарына төтеп беру үшін жасалған.

Қатты қызу әсерінен керамикалық таспа электр тогын өткізеді ме?

Жоқ. Күйген кезде өткізгіш көміртекті жолдарды түзетін органикалық полимерлі таспалардан айырмашылығы, бейорганикалық керамикалық талшықтар карбонизацияланбайды және тіпті өрт әсерінен кейін де тамаша электрлік оқшаулау қасиеттерін сақтайды.

Жолаушылар EV аккумуляторлық жинақтарында қолданылатын керамикалық таспаның әдеттегі қалыңдығы қандай?

Қатаң көлемдік шектеулерді қанағаттандыру үшін автомобильдік деңгейдегі керамикалық таспалар әдетте 0,15 мм және 0,30 мм аралығында белгіленеді, бұл үлкен көлемді термиялық көрпелерге төмен профильді балама береді.

Осы мақалада пайдаланылған сыртқы сілтемелер:

• Массачусетс технологиялық институты (MIT): https://www.mit.edu/ — Жоғары температурадағы бейорганикалық матрицалық әрекеттерге қатысты материалтану түсініктеріне сілтеме жасалған.

• Стэнфорд университеті: https://www.stanford.edu/ — Электрлік көлікті тексеру стандарттары мен аккумуляторды сынау хаттамаларына сілтеме жасалған.

Сілтемелер:

[1]: Жылулық қашу таралу: бір батарея ұяшығы экзотермиялық реакцияға ұшырап, бүкіл пакетте тізбекті реакцияның сәтсіздігін тудыру үшін көрші ұяшықтарға жеткілікті жылуды беретін процесс.

[2]: Керамизация: мамандандырылған полимер-матрицалық композиттер қатты жалын мен ыстыққа ұшыраған кезде тұрақты керамикалық құрылымға айналатын химиялық және физикалық түрлендіру.

[3]: Диэлектриктің бұзылу кернеуі: оқшаулағыш материал бұзылып, электр тогын өткізгенге дейін төтеп бере алатын максималды кернеу.