Meningkatkan Keselamatan Kenderaan Elektrik: Peranan Bahan Penebat Airgel

Dengan sokongan kerajaan global yang semakin meningkat untuk pembangunan kenderaan tenaga baharu, pengeluaran dan penjualan kenderaan elektrik telah menyaksikan pertumbuhan pesat, yang membawa kepada perindustrian yang dipercepatkan. Walau bagaimanapun, pelarian haba tetap menjadi kebimbangan keselamatan yang penting untuk kenderaan elektrik, terutamanya berkaitan dengan bateri litium-ion yang digunakan sebagai sumber kuasanya. Pengecasan berlebihan boleh menyebabkan suhu tinggi, mengakibatkan kebakaran dan letupan. Untuk menangani isu ini, bahan penebat airgel telah muncul sebagai penyelesaian yang berkesan untuk meningkatkan keselamatan kenderaan elektrik.

Kelebihan Bahan Penebat Airgel:

Aerogel menawarkan beberapa faedah utama, termasuk kekonduksian haba yang rendah, prestasi penebat yang sangat baik dan tidak mudah terbakar. Berbanding dengan bahan penebat tradisional, aerogel memberikan tahap keberkesanan penebat yang sama dengan hanya 1/5 hingga 1/3 daripada ketebalan. Atribut penjimatan ruang ini amat penting untuk bateri kuasa kerana ia membolehkan kawalan dan pengurusan haba yang lebih baik, prestasi yang dipertingkatkan dan suhu yang lebih stabil. Bahan penebat airgel bertindak sebagai penebat dan penghadang tahan api, memberikan pengguna dan penumpang masa tambahan untuk mengosongkan dan memadamkan kebakaran.

Aplikasi Bahan Penebat Airgel dalam Kenderaan Elektrik:

Bahan penebat airgel mendapat aplikasi dalam pelbagai aspek kenderaan tenaga baharu, seperti penebat dan kalis nyalaan antara sel bateri, penebat dan penyerapan hentakan antara modul dan selongsong, lapisan perlindungan sejuk luaran untuk kotak bateri, dan lapisan penebat suhu tinggi. Mari fokus pada pad penebat airgel yang digunakan untuk bateri kuasa dan periksa penunjuk prestasi utamanya.

Keperluan Prestasi untuk Pad Penebat Airgel:

Menurut Standard Kumpulan T/CSTM 00193-2020 untuk Pad Penebat Airgel yang Digunakan dalam Bateri Kuasa Litium-ion, keperluan prestasi utama termasuk:

1. Kadar sisihan jisim: Tidak boleh melebihi 15%.

2. Prestasi penebat haba: Pengecutan dimensi panjang dan lebar sampel sebelum dan selepas ujian tidak boleh melebihi 3%. Suhu pada bahagian sejuk sampel tidak boleh melebihi 180°C dalam masa 5 minit ujian.

3. Pembakaran menegak: Harus memenuhi keperluan tahap V0 yang dinyatakan dalam GB/T 2408.

4. Nisbah mampatan: Tidak boleh kurang daripada 35% di bawah tekanan 2 MPa.

5. Kekuatan tegangan: Hendaklah tidak kurang daripada 500 kPa dalam kedua-dua arah panjang dan lebar.

6. Prestasi penebat: Rintangan haba permukaan hendaklah lebih besar daripada 500 MΩ, dan arus kebocoran hendaklah kurang daripada 1 mA.

7. Bahan larangan: Hendaklah mematuhi keperluan Arahan 2011/65/EU.

8. Rintangan penuaan: Selepas penuaan, kadar pengecilan kekuatan tegangan tidak boleh melebihi 30%, dan kadar variasi dimensi panjang dan lebar hendaklah kurang daripada 1%. Prestasi penebat haba harus memenuhi keperluan yang dinyatakan dalam jadual.

Perbandingan dengan Bahan Penebat Tradisional:

Bahan penebat yang biasa digunakan untuk bateri kuasa termasuk buih, buih plastik, bulu kaca ultra-halus, kapas silika tinggi, panel penebat vakum dan aerogel silika. Berbanding dengan pad penebat tradisional, pad penebat airgel menawarkan kelebihan seperti kalis api, rintangan suhu tinggi, kekonduksian haba yang rendah, tiada penjanaan gas toksik, rintangan air, rintangan lembapan, rintangan kejutan, ringan, kos rendah dan ketebalan nipis.

Kepentingan Bahan Penebat Airgel:

Apabila digunakan dalam modul bateri kuasa litium-ion, kekonduksian terma rendah pad penebat airgel secara berkesan menghalang penyebaran haba yang pantas yang dijana semasa pengecasan dan penyahcasan kadar tinggi. Sekiranya berlaku pelarian haba, pad penebat airgel menyediakan penebat haba, melambatkan atau mencegah kemalangan. Jika sel bateri menjadi terlalu panas dan terbakar, pad penebat airgel, dengan sifat tidak mudah terbakarnya (mematuhi keperluan tahap A1), boleh menyekat atau melambatkan penyebaran api dengan berkesan. Ini memastikan pek bateri kekal tidak mudah terbakar dan tidak meletup selama sekurang-kurangnya 5 minit, memberikan masa yang mencukupi untuk pemindahan. Oleh itu, pad penebat airgel memainkan peranan penting dalam meningkatkan prestasi keselamatan pek bateri kuasa kenderaan tenaga baharu.

Kesimpulan:

Walaupun kos yang lebih tinggi, prestasi keselamatan unggul bahan penebat airgel mengatasi bahan penebat tradisional yang lain. Ia diiktiraf sebagai pilihan optimum untuk penebat bateri kuasa dan bahan kalis api. Memandangkan kepentingan keselamatan dalam kenderaan tenaga baharu terus berkembang, penggunaan bahan penebat airgel, terutamanya dalam bas elektrik dan kereta tenaga baharu mewah dengan keperluan keselamatan yang lebih tinggi, sudah pasti pilihan yang diutamakan. Pakar menganggarkan bahawa jualan global kenderaan tenaga baharu akan menyumbang satu pertiga daripada jumlah jualan kenderaan menjelang 2025, menunjukkan masa depan yang menjanjikan untuk aerogel. Apabila skala pengeluaran bahan aerogel matang dan berkembang, harga dijangka menurun, membawa kepada peningkatan penembusan pasaran dan aplikasi dalam industri kenderaan tenaga baharu.