운모 기반 재료는 높은 온도를 견딜 수 있고 열 스트레스 하에서 물리적 장벽을 유지하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 운모 단열재는 EV 배터리 응용 분야에 사용됩니다. 제품 구성에 따라 운모 시트는 전기 절연 기능을 제공하면서 열 및 화염 보호에 기여할 수 있습니다.
그러나 전기 절연성, 단열성 및 난연성은 서로 다른 특성입니다. 전기적 분리에 적합한 운모 재료는 자동으로 효과적인 열 폭주 장벽이 아닙니다. 완전한 복합재는 의도된 기능에 대해 평가되어야 합니다.
EV 배터리 운모 기반 소재의 다양한 보호 기능
보호 기능 |
그것이 의미하는 것 |
관련 평가 |
중요한 제한 사항 |
|---|---|---|---|
전기 절연 |
전기 전도 및 유전 파괴 저항 |
내전압, 절연저항 |
열 차단 성능을 확립하지 않습니다. |
단열 |
인터페이스 전반에 걸친 열 전달 감소 |
정의된 조건에서의 열전도율 또는 저항 |
두께, 구조, 온도에 따라 다름 |
화염 저항 |
지정된 불꽃 노출 시 발화, 연소 또는 손상에 대한 저항 |
적용 가능한 재료 화염 테스트 |
작은 불꽃 결과는 배터리 열 폭주를 나타내지 않습니다. |
열 폭주 장벽 성능 |
정의된 배터리 결함 이벤트 중에 의도된 보호 기능 유지 |
용도별 열 및 기계적 노출 테스트 |
시스템 수준의 안전성 평가가 필요합니다. |
인접한 구성 요소 사이의 과도한 열 전달은 열 노출을 증가시키고 온도에 민감한 단열재나 인근 구조물을 손상시킬 수 있습니다.
측정된 두께 전체의 열 특성과 설치된 전체 스택을 사용하여 운모 기반 장벽을 평가합니다.
열 전달은 재료 전도성, 두께, 접촉 저항, 압축 및 온도 차이에 따라 달라집니다. ASTM C177은 정의된 조건에서 정상 상태 열 전달 특성을 측정하기 위한 보호된 열판 방법을 제공합니다[1]. 실온 근처에서 측정된 결과는 단기간의 극심한 가열 동안 성능을 예측한다고 가정해서는 안 됩니다. 열 모델링은 의도된 노출과 관련된 데이터를 사용해야 합니다.
장벽을 잘못 배치하면 중요한 구성 요소가 열에 노출되거나 배터리의 의도된 냉각 및 환기 기능을 방해할 수 있습니다.
열 위험 평가, 전기 아키텍처 및 사용 가능한 포장 공간에 따라 운모 장벽을 찾습니다.
후보 위치에는 선택된 셀 간 인터페이스, 모듈 파티션, 버스바 커버 및 인클로저 표면이 포함될 수 있습니다. 올바른 위치는 셀 설계, 열 이벤트 경로, 기계적 유지 및 인접 재료의 기능에 따라 달라집니다. 열 결과를 확인하지 않고 냉각판으로 열을 전달하기 위한 열 인터페이스 재료를 운모로 대체해서는 안 됩니다.
내열 시트만으로 전파가 중단된다고 가정하면 배터리 설계가 고온 가스, 화염 노출 및 기계적 손상에 취약해질 수 있습니다.
배터리 시스템에 대해 정의된 실제 열 및 기계적 결함 조건에서 운모 장벽을 검증합니다.
열 폭주에는 정상 상태 전도 이상의 것이 포함됩니다. 뜨거운 가스, 입자, 화염, 압력 및 국부적인 재료 고장이 장벽에 영향을 미칠 수 있습니다. ASTM E1354는 지정된 실험실 조건에서 열 방출 및 연기 생성과 같은 화재 반응 특성을 측정하지만[2], 배터리 팩의 전파 방지를 확립하지는 않습니다. 팩 수준 테스트는 실제 설계 및 관련 안전 요구 사항을 다루어야 합니다.
고온 운모 단열재로 설명된 두 재료는 바인더, 보강재 및 구조가 동일하지 않기 때문에 다르게 작용할 수 있습니다.
등급을 선택하기 전에 일관된 조건에서 전체 재료 사양과 테스트 결과를 비교하십시오.
운모 유형, 공개된 바인더 구성, 총 두께, 구조, 열 테스트 조건 및 노출 후 구조적 무결성에 대한 증거를 요청하십시오. IEC 60695-11-10은 해당 재료에 대한 소형 화염 검사 방법을 설명합니다[3]. EV 열폭주 자격으로 취급되어서는 안 됩니다. 적절한 재료 검사 계획은 일상적인 작동 온도와 예외적인 결함 노출을 구별해야 합니다.
기술 자료 비교를 위해 장벽 위치, 사용 가능한 공간, 예상되는 열 노출, 인접 구성 요소 및 관련 안전 목표를 공유합니다. 승인 전에 후보 건축물에 대한 평가와 필요한 구체적인 증거를 요청하세요.
운모는 단열재인가요, 아니면 전기 절연체인가요?
운모는 전기 절연성과 내열성이 뛰어난 것으로 잘 알려져 있습니다. 열 장벽으로서의 효과는 완성된 재료 구조, 두께 및 온도 조건에 따라 달라집니다.
운모 단열재가 배터리 냉각 재료를 대체할 수 있나요?
자동으로 아닙니다. 냉각 재료는 열 전달을 관리하기 위해 선택되는 반면, 열 장벽은 열 전달을 제한하기 위해 선택될 수 있습니다. 대체하려면 열 설계 검증이 필요합니다.
온도 등급이 높을수록 단열 효과가 더 좋아지나요?
아니요. 온도 저항은 지정된 조건에서 생존 또는 허용 가능한 성능을 나타내는 반면, 단열은 열 전달과 관련됩니다. 두 속성은 별도로 평가되어야 합니다.
배터리 열 폭주에 대해 운모 장벽을 어떻게 테스트해야 합니까?
테스트에는 배터리 설계의 열 노출, 기계적 부하, 환기 조건 및 필요한 보호 기능이 반영되어야 합니다. 소규모 재료 결과는 스크리닝을 지원할 수 있지만 관련 조립 또는 팩 수준 검증을 대체할 수는 없습니다.
운모 시트는 부스바를 열 노출로부터 보호할 수 있습니까?
적절하게 선택하면 전기적 분리 및 열 보호에 기여할 수 있습니다. 지지대, 커넥터 및 인접 절연체를 포함한 전체 버스바 조립품은 여전히 평가가 필요합니다.
운모 단열재는 특정 전기, 열 및 화염 관련 기능이 명확하게 정의될 때 가장 유용합니다. 내열성만으로는 열폭주 보호 기능이 확립되지 않으며 재료 테스트 결과를 팩 수준 안전 성능과 혼동해서는 안 됩니다.
재료 선택을 논의하거나 샘플을 요청하려면 제안된 장벽 도면, 설치 위치, 작동 온도 조건, 예상되는 결함 노출 및 필수 검증 기준을 제공하십시오. 이러한 입력을 사용하여 자재 구성을 비교하고 나머지 자격 격차를 식별합니다.
ASTM 인터내셔널, ASTM C177 — Guarded-Hot-Plate 장치를 사용한 정상 상태 열 유속 측정 및 열 전달 특성에 대한 표준 테스트 방법.
ASTM 인터내셔널, ASTM E1354 — 산소 소비 열량계를 사용한 열 및 가시 연기 방출 속도에 대한 표준 테스트 방법.
IEC, IEC 60695-11-10:2013 - 화재 위험 테스트: 50W 수평 및 수직 화염 테스트 방법.
15년 간의 자동차 와이어 하니스 산업 경험을 통해 전기 절연, 온도 노출 및 기계적 보호 간의 상호 작용에 관심이 집중되었습니다. 재료 선택은 실제 제조 관리, 치수 검사 및 검증 증거와 연결되어야 합니다. 고객 프로젝트에서 절연 부품을 실제 작동 및 조립 환경에 맞추는 것은 신뢰할 수 있는 전기 시스템 설계에 필수적입니다.
