Wat is de beste isolator voor warmte in een EV-batterijpakket?

Als u alleen op basis van de thermische geleidbaarheid een batterij-isolatiemateriaal kiest, kunt u een pakket creëren dat goed presteert op een datasheet, maar er niet in slaagt compressie, elektrische isolatie of thermische overstroming te beheersen.

Voor dunne cel-tot-cel thermische isolatie is aerogel een van de sterkste beschikbare opties, maar er bestaat niet één beste materiaal voor elke locatie in een EV-batterijpakket. Mica, siliconenschuim en aerogel vervullen verschillende functies, en geavanceerde pakketten kunnen ze samen gebruiken.

Is Aerogel de beste thermische isolator voor EV-batterijcellen?

Het gebruik van een dikke isolatielaag tussen de cellen kan waardevol accuvolume verbruiken en de beschikbare ruimte voor actief materiaal verkleinen.

Aerogel is vooral aantrekkelijk wanneer ingenieurs een hoge thermische weerstand nodig hebben in een dunne en lichtgewicht cel-tot-celbarrière. Commerciële aerogelbarrières voor auto's zijn ontworpen voor zak- en prismatische batterij-architecturen en kunnen thermische en mechanische functies combineren.^[1]

Is aerogel beter dan mica voor bescherming tegen hitte van de batterij?

Het overal vervangen van mica door aerogel kan de elektrische of structurele isolatiefuncties verzwakken, terwijl het overal gebruiken van mica mogelijk niet de gewenste cel-tot-cel thermische prestaties per dikte-eenheid oplevert.

Gebruik aerogel wanneer dunne thermische weerstand de prioriteit is en mica wanneer elektrische isolatie, maatvastheid en barrièreprestaties bij hoge temperaturen domineren. Bij veel EV-pakketten is het technische antwoord niet aerogel versus mica; het gaat om het bepalen waar elk materiaal thuishoort.

Is aerogel beter dan siliconenschuim?

Het verwarren van thermische barrières met compressiepads kan slechte celondersteuning of onvoldoende thermische bescherming veroorzaken.

Aerogel wordt over het algemeen voornamelijk geselecteerd vanwege de thermische barrièreprestaties, terwijl siliconenschuim veel wordt gebruikt voor compressie, demping, beheer van openingen en afdichting. Gespecialiseerde producten kunnen meerdere functies combineren, dus de uiteindelijke vergelijking moet gebruik maken van feitelijke materiaalgegevens en batterijcondities.

Thermische runaway-beveiliging vereist ook validatie op systeemniveau. UL 2596-materiaalscreening houdt rekening met ernstige thermische en mechanische effecten die verband houden met het oververhitten van de batterij, in plaats van alleen te vertrouwen op een normale temperatuurclassificatie.^[2]

Weet u niet zeker of u Aerogel, Mica of siliconenschuim moet gebruiken?

Stuur Fuqiang uw EV-batterijtekening, celformaat, beschikbare opening, temperatuurvereisten en montagevoorwaarden. We kunnen helpen bepalen waar aerogel, mica en siliconenschuim moeten worden geplaatst en aangepaste monsters voorbereiden voor evaluatie.

Veelgestelde vragen

Welk materiaal isoleert het beste tegen warmte?

Er bestaat geen universeel beste materiaal. Voor cel-tot-celbarrières van EV-batterijen waarbij een lage dikte en hoge thermische weerstand van cruciaal belang zijn, is aerogel een sterke kandidaat.

Is aerogel beter dan glasvezelisolatie?

Aerogel kan bij gespecialiseerde toepassingen een hoge thermische weerstand bieden bij een veel lagere dikte, maar de kosten, mechanische constructie en toepassingsvereisten zijn verschillend.

Wat is de beste isolatie tussen EV-batterijcellen?

Thermische barrières van aerogel worden steeds vaker gebruikt tussen zak- en prismatische cellen, maar het juiste materiaal en de juiste dikte moeten worden gevalideerd ten opzichte van het specifieke cel- en pakketontwerp.

Voorkomt mica het oververhitting van de EV-batterij?

Mica stopt het elektrochemische thermische op hol geslagen proces in een defecte cel niet. Het kan dienen als een hoge temperatuur- en elektrische barrière die helpt de blootstelling aan hitte en vlammen in het omringende systeem te beheersen.

Kunnen aerogel en mica samen worden gebruikt?

Ja. Een batterijpakket kan aerogel gebruiken voor thermische weerstand van cel tot cel en mica op locaties die extra elektrische isolatie of barrièreprestaties bij hoge temperaturen vereisen.

Welke isolatie wordt gebruikt in 800V EV-batterijen?

800V-batterijpakketten kunnen meerdere isolatietechnologieën gebruiken, waaronder aerogel, mica, films, schuimen en technische polymeren. De materiaalkeuze is afhankelijk van zowel thermische als elektrische hoogspanningsvereisten.

15-jarig perspectief op kabelboomtechniek in de automobielsector

Na 15 jaar te hebben gewerkt aan elektrische systemen voor auto's en EV-componenten, raad ik zelden aan om naar het 'beste isolatiemateriaal' te vragen zonder eerst de locatie ervan te definiëren. Aerogel, mica en siliconenschuim lossen verschillende problemen in het batterijpakket op. Een goed EV-ontwerp plaatst elk materiaal daar waar de eigenschappen ervan de meeste waarde creëren.

Gezaghebbende referenties

[1] Aspen Aerogels - Thermische barrières voor elektrische batterijen

[2] UL Solutions — Materiaalscreening van EV-batterijbehuizingen