열 전도성만으로 배터리 절연 재료를 선택하면 데이터시트에서는 잘 작동하지만 압축, 전기 절연 또는 열 폭주를 관리하지 못하는 팩을 만들 수 있습니다.
얇은 셀 간 단열재의 경우 에어로젤은 가장 강력한 옵션 중 하나이지만 EV 배터리 팩 내부의 모든 위치에 가장 적합한 단일 재료는 없습니다. 운모, 실리콘 폼, 에어로젤은 서로 다른 기능을 수행하며 고급 팩에서는 이들을 함께 사용할 수 있습니다.
셀 사이에 부피가 큰 절연층을 사용하면 귀중한 배터리 팩 용량을 소비하고 활성 물질에 사용할 수 있는 공간을 줄일 수 있습니다.
에어로젤은 얇고 가벼운 셀 간 장벽에서 높은 열 저항이 필요한 엔지니어에게 특히 매력적입니다. 상업용 자동차 에어로젤 장벽은 파우치 및 각형 배터리 아키텍처용으로 설계되었으며 열적 기능과 기계적 기능을 결합할 수 있습니다.[1]
재료 |
주요강점 |
일반적인 EV 배터리 역할 |
|---|---|---|
에어로겔 |
얇은 두께로 높은 내열성 |
셀 간 열 장벽 |
운모 |
전기 절연 및 고온 장벽 |
모듈, 버스바, 팩 배리어 |
실리콘 폼 |
압축, 완충 및 밀봉 |
셀 패드, 인클로저 밀봉 및 간격 관리 |
모든 곳에서 운모를 에어로젤로 교체하면 전기적 또는 구조적 절연 기능이 약화될 수 있는 반면, 모든 곳에서 운모를 사용하면 단위 두께당 원하는 셀 간 열 성능을 제공하지 못할 수 있습니다.
얇은 열 저항이 우선시되는 경우에는 에어로겔을 사용하고, 전기 절연성, 치수 안정성 및 고온 차단 성능이 중요한 경우에는 운모를 사용하십시오. 많은 EV 팩에서 엔지니어링 답변은 에어로겔 대 운모가 아니라 각 재료가 어디에 속하는지 결정하는 것입니다.
열 장벽과 압축 패드를 혼동하면 셀 지지력이 저하되거나 열 보호 기능이 부적절해질 수 있습니다.
에어로젤은 일반적으로 열 차단 성능을 위해 주로 선택되는 반면, 실리콘 폼은 압축, 완충, 간격 관리 및 밀봉에 널리 사용됩니다. 특수 제품은 여러 기능을 결합할 수 있으므로 최종 비교에서는 실제 재료 데이터와 배터리 상태를 사용해야 합니다.
열 폭주 보호에는 시스템 수준 검증도 필요합니다. UL 2596 재료 검사는 정상적인 온도 등급에만 의존하기보다는 배터리 열폭주와 관련된 심각한 열적, 기계적 영향을 고려합니다.[2]
에어로겔, 운모 또는 실리콘 폼을 사용할지 확실하지 않습니까?
Fuqiang에 EV 배터리 도면, 셀 형식, 사용 가능한 간격, 온도 요구 사항 및 조립 조건을 보내십시오. 에어로겔, 운모 및 실리콘 폼을 배치해야 하는 위치를 검토하고 평가를 위한 맞춤형 샘플을 준비하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
보편적인 최고의 소재는 없습니다. 얇은 두께와 높은 열 저항이 중요한 EV 배터리 셀 간 장벽의 경우 에어로겔이 강력한 후보입니다.
에어로겔은 특수 응용 분야에서 훨씬 더 얇은 두께로 높은 내열성을 제공할 수 있지만 비용, 기계적 구조 및 응용 요구 사항은 다릅니다.
에어로젤 열 장벽은 파우치와 각형 셀 사이에 점점 더 많이 사용되고 있지만, 특정 셀과 팩 설계에 대해 올바른 재료와 두께를 검증해야 합니다.
운모는 고장난 전지 내부의 전기화학적 열폭주 과정을 중단시키지 않습니다. 이는 주변 시스템의 열 및 화염 노출을 관리하는 데 도움이 되는 고온 및 전기 장벽 역할을 할 수 있습니다.
예. 배터리 팩은 셀 간 열저항을 위해 에어로젤을, 추가적인 전기 절연이나 고온 차단 성능이 필요한 위치에는 운모를 사용할 수 있습니다.
800V 배터리 팩은 에어로겔, 운모, 필름, 폼 및 엔지니어링 폴리머를 포함한 다양한 절연 기술을 사용할 수 있습니다. 재료 선택은 열 및 고전압 전기 요구 사항에 따라 달라집니다.
15년간의 자동차 와이어 하네스 엔지니어링 관점
자동차 전기 시스템 및 EV 부품 관련 작업을 15년 동안 진행한 후에 저는 위치를 먼저 정의하지 않고 '최고의 단열재'를 요청하는 것을 거의 권장하지 않습니다. 에어로겔, 운모 및 실리콘 폼은 배터리 팩 내부의 다양한 문제를 해결합니다. 좋은 EV 디자인은 각 재료의 특성이 가장 큰 가치를 창출하는 위치에 배치됩니다.
