EV аккумуляторлары үшін қандай термиялық қашу кедергісі жақсы: слюда, аэрогель немесе керамикалық композит? 

EV батареясының термиялық қашу тосқауылын тек максималды температура бойынша таңдау қаптаманы ұяшықтар арасында таралуына, жалын ағындарына, бөлшектердің эрозиясына немесе электр тогының бұзылуына осал қалдыруы мүмкін.

Дұрыс материал тосқауылдың қай жерде орнатылғанына және батареяның қалыпты жұмысы кезінде де, термиялық оқиға кезінде де не істеу керек екеніне байланысты. Аэрогель әсіресе ұяшықтар арасындағы жұқа жылу кедергісі үшін тартымды, слюда берік электрлік және жоғары температуралық оқшаулауды қамтамасыз етеді, ал керамикалық композициялық материалдар модульдік және бума деңгейіндегі қолданбаларда күшті өрт пен термиялық қорғанысты қамтамасыз ете алады.

Сондықтан әмбебап жеңімпаз жоқ аэрогель мен слюда салыстыруында . Батарея инженері материалды таңдамас бұрын алдымен жылу әсерін, қалыңдығын, қысылуын, диэлектрлік талаптарды және орнату орнын анықтауы керек.

Слюда, аэрогель және керамикалық композиттік тосқауылдар қалай ерекшеленеді?

Жылу өткізгіштік бойынша бір материалды басқа материалмен ауыстыру тек орау, қысу немесе электр оқшаулау мәселесін жасау кезінде бір мәселені шеше алады.

Материалдарды зат атауы бойынша емес, функциялары бойынша салыстырыңыз. Аэрогель жұқа ұяшықтар арасындағы кеңістікте жоғары жылу кедергісін қамтамасыз ете алады; слюда электрлік оқшаулау мен отқа төзімді тосқауылдарға кеңінен сәйкес келеді; Керамика негізіндегі композиттер қатты термиялық әсер және құрылымдық кедергі өнімділігі маңызды болған жағдайда тартымды болады.

Батарея ұяшықтары арасындағы слюдадан қай кезде аэрогель жақсы?

Тар ұяшық аралығы арқылы тым көп жылу өткізетін тосқауылды пайдалану сәтсіз жасушаның таралуына ықпал ету үшін көршісін тез қыздыруға мүмкіндік береді.

Аэрогель әсіресе жоғары жылу кедергісі ұяшықтар арасындағы жұқа кеңістікке сәйкес келетін жерде қызықты болады. Коммерциялық EV аэрогель тосқауылдары сонымен қатар қысу әрекетінің айналасында жасалуы мүмкін, сондықтан төсем қалыпты жасуша ісінуі кезінде, сондай-ақ қалыптан тыс термиялық оқиға кезінде жұмыс істейді.^[1]

Aspen Aerogels шамамен 50% штамм кезінде 2,35 мм PyroThin тосқауылымен екі 62 Ah призматикалық ұяшықтарды қолданатын шағын модуль үлгісін хабарлады. Көрші ұяшық бұл арнайы сынақта термиялық қашқынға енген жоқ, дегенмен Аспен орнату толық пакетте табылған кейбір қайталама таралу жолдарын оқшаулағанын нақты атап өтеді.^[2]

Бұл нәтиже әмбебап '2,35 мм аэрогель ережесіне' айналмауы керек. Жасуша химиясы, энергиясы, аралықтары, қысу және таралу механизмдері батарея дизайнымен ерекшеленеді.

Слюда және керамикалық композиттер қашан жақсы таңдау болады?

Жұмсақ ұяшықты қысатын материалды барлық жерде пайдалану шиналарды, модуль шекараларын немесе қаптамаларды қажетті электрлік немесе құрылымдық кедергісіз қалдыруы мүмкін.

Дизайн жоғары температуралық электр оқшаулауын, отқа төзімділігін немесе құрылымдық тұрақты тосқауылды қажет ететін слюда немесе керамикалық композициялық материалдарды пайдаланыңыз. Слюда әсіресе HV өткізгіштер, шиналар, модуль құрылымдары және қаптама деңгейіндегі оқшаулау айналасында пайдалы болуы мүмкін.

Керамификацияланатын силикон композиттері басқа жолды ұсынады. Мысалы, Сент-Гобейн ұяшықтар арасындағы жылу өткізбейтін жастықшалар мен қаптаманы қорғауға арналған керамификацияланатын силикон өнімдерін тізіп, керамика түзетін жүйенің жинақтау кезінде икемділікті және қатты жылу әсерінен қорғаныс тосқауылын біріктіре алатындығын көрсетеді.^[3]

Жылулық кедергіні қалай таңдау керек?

Ең әсерлі температура талаптары бар материалды сатып алу батарея жинағының термиялық таралуға қарсы тұратындығын дәлелдемейді.

Нақты істен шығуды анықтаңыз және аяқталған құрылысты растаңыз. Жасуша химиясын, тосқауылдың орналасуын, қол жетімді қалыңдығын, сығымдалуын, диэлектрлік өнімділігін, жалын әсерін, бөлшектердің әсерін және іргелес материалдарды қарастырыңыз.

UL Solutions компаниясы термиялық қашу оқиғасына жоғары температура, қысым, ағын тәрізді жалындар және қорғаныш материалдарды эрозияға ұшыратуға қабілетті лақтырылған бөлшектер болуы мүмкін екенін атап өтеді. UL 2596 сынағы материалдың өнімділігін осы біріктірілген қауіптерге қарсы тексеру үшін әзірленген.^[4]

Слюда, аэрогель және керамикалық батарея кедергілерін салыстыру?

Фуцянға ұяшық пішімін, тосқауыл орнын, қол жетімді қалыңдықты, қысу талабын және термиялық қорғаныс мақсатын жіберіңіз. Біздің инженерлік команда кесілген материалдың нұсқаларын қарап шығып, аккумулятор жинағын тексеру үшін прототип үлгілерін дайындай алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

EV батареялары үшін слюдаға қарағанда аэрогель жақсы ма?

Әмбебап емес. Аэрогель әсіресе жұқа жасушадан жасушаға дейінгі жылу тосқауылдары үшін пайдалы, ал слюда электрлік оқшаулау, құрылымдық тұрақтылық және жоғары температурадан қорғау басымдықтары болып табылатын жерлерде тиімді болуы мүмкін.

Батареяны оқшаулау үшін слюда парағының баламасы қандай?

Қолдану түріне қарай баламаларға аэрогель тосқауылдары, керамификацияланатын силикон композиттері және керамика негізіндегі басқа оқшаулау жүйелері кіруі мүмкін. Ауыстыру тек қалыңдығы бойынша емес, функциясы бойынша таңдалуы керек.

Жылулық тосқауыл батареяның жылу қашуын тоқтата ала ма?

Тосқауыл бастапқы ұяшық ішіндегі электрохимиялық бұзылуды тоқтатпайды. Оның рөлі жылуды және басқа таралу жолдарын азайту болып табылады, осылайша көрші жасушалардың термиялық қашу мүмкіндігі аз болады.

Жасушадан жасушаға термиялық қашудан қорғау үшін ең жақсы материал қандай?

Әмбебап ең жақсы материал жоқ. Жасуша химиясы, қол жетімді саңылау, қысу, термиялық әсер ету және қаптаманың архитектурасы сәйкес кедергіні анықтайды.

Слюда мен аэрогельді бір батарея жинағында қолдануға бола ма?

Иә. Инженерлік талаптар гибридті материал стратегиясын негіздеген кезде қаптама ұяшықтар мен слюда арасындағы аэрогельді немесе модуль, шина немесе қоршау орындарында басқа жоғары температуралық оқшаулауды пайдалана алады.

15 жылдық автомобиль сымдары және электрлі электр оқшаулау перспективасы

Автокөлік сымдары мен электрлік электр оқшаулауының айналасында 15 жыл жұмыс істегеннен кейін мен екенін білдім . термиялық қашу қорғанысын материалдық беделмен емес, орналасу және ақаулық режимі бойынша жобалау керек Ең күшті батарея жинақтары ұяшық деңгейіндегі жылу кедергісі, HV электр оқшаулауы және бума деңгейіндегі өрттен қорғау үшін әртүрлі материалдарды жиі пайдаланады.

Беделді сілтемелер

[1] Аспен аэрогельдері - Pyrothin жасушадан жасушаға термиялық қашу кедергілері

[2] Аспен аэрогельдері - жасушадан жасушаға термиялық таралу сынағы

[3] Saint-Gobain — EV аккумуляторын өрттен және термиялық таралудан қорғау

[4] UL шешімдері — батарея корпусының термиялық қашуын бағалау