Penghalang Larian Termal Mana Yang Terbaik untuk Bateri EV: Mika, Airgel atau Komposit Seramik? 

Memilih penghalang lari haba bateri EV dengan suhu maksimum sahaja boleh menyebabkan pek terdedah kepada penyebaran sel ke sel, pancutan nyalaan, hakisan zarah atau kegagalan elektrik.

Bahan yang betul bergantung pada tempat penghalang dipasang dan perkara yang mesti dilakukan semasa operasi bateri biasa dan peristiwa terma. Airgel amat menarik untuk rintangan haba sel-ke-sel nipis, mika menyediakan penebat elektrik dan suhu tinggi yang teguh, manakala bahan komposit seramik boleh memberikan perlindungan kebakaran dan haba yang kuat dalam aplikasi peringkat modul dan pek.

Oleh itu, tiada pemenang universal dalam perbandingan airgel vs mika . Jurutera bateri hendaklah terlebih dahulu menentukan pendedahan terma, ketebalan, mampatan, keperluan dielektrik dan lokasi pemasangan sebelum memilih bahan.

Bagaimanakah Penghalang Komposit Mika, Airgel dan Seramik Berbeza?

Menggantikan satu bahan dengan bahan lain pada kekonduksian terma sahaja boleh menyelesaikan satu masalah semasa mencipta masalah pembungkusan, mampatan atau penebat elektrik.

Bandingkan bahan mengikut fungsi dan bukannya nama bahan. Airgel boleh memberikan rintangan haba yang tinggi dalam ruang sel-ke-sel yang nipis; mika sangat sesuai untuk penebat elektrik dan penghalang tahan api; komposit berasaskan seramik menjadi menarik di mana pendedahan haba yang teruk dan prestasi halangan struktur penting.

Bilakah Airgel Lebih Baik Daripada Mika Antara Sel Bateri?

Menggunakan penghalang yang menghantar terlalu banyak haba merentasi jurang sel yang sempit boleh membenarkan sel yang gagal memanaskan jirannya dengan cukup pantas untuk menyumbang kepada pembiakan.

Airgel menjadi sangat menarik apabila rintangan haba yang tinggi mesti dimuatkan ke dalam ruang sel-ke-sel yang nipis. Halangan airgel EV komersial juga boleh direka bentuk di sekitar tingkah laku mampatan supaya pad berfungsi semasa pembengkakan sel normal serta semasa kejadian haba yang tidak normal.^[1]

Aspen Aerogels telah melaporkan contoh modul mini menggunakan dua sel prismatik 62 Ah dengan penghalang PyroThin 2.35 mm pada ketegangan kira-kira 50%. Sel bersebelahan tidak memasuki pelarian haba dalam ujian khusus itu, walaupun Aspen secara jelas menyatakan bahawa persediaan mengasingkan beberapa laluan perambatan sekunder yang terdapat dalam pek lengkap.^[2]

Keputusan itu tidak boleh ditukar kepada 'peraturan aerogel 2.35 mm' universal. Kimia sel, tenaga, jarak, mampatan dan mekanisme pembiakan berbeza mengikut reka bentuk bateri.

Bilakah Mika dan Komposit Seramik Lebih Baik?

Menggunakan bahan mampatan sel lembut di mana-mana boleh meninggalkan busbar, sempadan modul atau penutup pek tanpa halangan elektrik atau struktur yang mereka perlukan.

Gunakan bahan komposit mika atau seramik di mana reka bentuk memerlukan penebat elektrik suhu tinggi, rintangan api atau penghalang yang lebih stabil dari segi struktur. Mika boleh berguna terutamanya di sekitar konduktor HV, bar bas, struktur modul dan penebat peringkat pek.

Komposit silikon boleh ceramifiable menyediakan laluan lain. Saint-Gobain, sebagai contoh, menyenaraikan produk silikon boleh ceramifiable untuk pad pelarian haba sel-ke-sel dan perlindungan pek, menunjukkan bahawa sistem pembentuk seramik boleh menggabungkan fleksibiliti semasa pemasangan dengan penghalang pelindung semasa pendedahan haba yang teruk.^[3]

Bagaimana Anda Harus Memilih Penghalang Larian Terma?

Membeli bahan dengan tuntutan suhu yang paling mengagumkan tidak membuktikan bahawa pek bateri akan menahan perambatan haba.

Tentukan pendedahan kegagalan sebenar dan sahkan pembinaan siap. Pertimbangkan kimia sel, lokasi penghalang, ketebalan yang tersedia, mampatan, prestasi dielektrik, pendedahan nyalaan, kesan zarah dan bahan bersebelahan.

Penyelesaian UL menyatakan bahawa peristiwa lari terma boleh melibatkan suhu tinggi, tekanan, nyalaan seperti jet dan zarah terlontar yang mampu menghakis bahan pelindung. Ujian UL 2596 telah dibangunkan untuk menapis prestasi bahan terhadap bahaya gabungan ini.^[4]

Membandingkan Mica, Airgel dan Halangan Bateri Seramik?

Hantar Fuqiang format sel anda, lokasi penghalang, ketebalan yang tersedia, keperluan mampatan dan sasaran perlindungan terma. Pasukan kejuruteraan kami boleh menyemak pilihan bahan die-cut dan menyediakan sampel prototaip untuk pengesahan pek bateri.

Soalan Lazim

Adakah airgel lebih baik daripada mika untuk bateri EV?

Bukan secara universal. Airgel amat berguna untuk penghalang haba sel-ke-sel nipis, manakala mika boleh memberi kelebihan apabila penebat elektrik, kestabilan struktur dan perlindungan suhu tinggi menjadi keutamaan.

Apakah alternatif lembaran mika untuk penebat bateri?

Bergantung pada aplikasi, alternatif boleh termasuk penghalang airgel, komposit silikon boleh ceramifiable dan sistem penebat berasaskan seramik yang lain. Penggantian mesti dipilih mengikut fungsi dan bukannya ketebalan sahaja.

Bolehkah penghalang haba menghentikan pelarian haba bateri?

Penghalang tidak menghalang kegagalan elektrokimia di dalam sel permulaan. Peranannya adalah untuk mengurangkan haba dan laluan penyebaran lain supaya sel-sel jiran kurang berkemungkinan memasuki larian haba.

Apakah bahan terbaik untuk perlindungan pelarian haba sel-ke-sel?

Tiada bahan terbaik sejagat. Kimia sel, jurang yang tersedia, mampatan, pendedahan haba dan seni bina pek menentukan halangan yang sesuai.

Bolehkah mika dan airgel digunakan dalam pek bateri yang sama?

ya. Pek boleh menggunakan airgel antara sel dan mika atau penebat suhu tinggi lain di lokasi modul, bar bas atau kepungan apabila keperluan kejuruteraan membenarkan strategi bahan hibrid.

Abah-abah Wayar Automotif 15 Tahun dan Perspektif Penebat EV

Selepas 15 tahun bekerja di sekitar abah-abah wayar automotif dan penebat elektrik EV, saya telah mengetahui bahawa perlindungan pelarian haba harus direka bentuk mengikut lokasi dan mod kegagalan, bukan dengan reputasi material. Pek bateri terkuat selalunya menggunakan bahan yang berbeza untuk rintangan haba peringkat sel, penebat elektrik HV dan perlindungan kebakaran peringkat pek.

Rujukan Berwibawa

[1] Aspen Aerogels — Halangan Larian Terma Sel-ke-Sel PyroThin

[2] Aspen Aerogels — Ujian Pembiakan Terma Sel-ke-Sel

[3] Saint-Gobain — Perlindungan Kebakaran dan Penyebaran Terma Bateri EV

[4] Penyelesaian UL — Penilaian Larian Termal Penutupan Bateri