Forbedring av elektrisk kjøretøysikkerhet: Rollen til luftgelisolasjonsmaterialer

Med den økende globale regjeringsstøtten for utvikling av nye energikjøretøyer, har produksjonen og salget av elektriske kjøretøyer vært vitne til rask vekst, noe som førte til akselerert industrialisering. Imidlertid er termisk runaway fortsatt et betydelig sikkerhetsproblem for elektriske kjøretøyer, spesielt med tanke på litium-ion-batteriene som brukes som deres strømkilde. Overlading kan føre til høye temperaturer, noe som resulterer i branner og eksplosjoner. For å takle dette problemet, har luftgelisolasjonsmaterialer dukket opp som en effektiv løsning for å forbedre sikkerheten til elektriske kjøretøyer.

Fordeler med luftgelisolasjonsmaterialer:

Aerogeler tilbyr flere viktige fordeler, inkludert lav termisk ledningsevne, utmerket isolasjonsytelse og ikke-forbyggbarhet. Sammenlignet med tradisjonelle isolasjonsmaterialer, gir aerogeler det samme nivået av isolasjonseffektivitet med bare 1/5 til 1/3 av tykkelsen. Dette rombesparende attributtet er spesielt avgjørende for strømbatterier, da det muliggjør forbedret termisk kontroll og styring, forbedret ytelse og mer stabile temperaturer. Airgel isolasjonsmateriell fungerer som isolasjon og brannsikre barrierer, og gir brukere og passasjerer ekstra tid til å evakuere og slukke branner.

Bruksområder av luftgelisolasjonsmaterialer i elektriske kjøretøyer:

Airgel isolasjonsmaterialer finner påføring i forskjellige aspekter av nye energikjøretøyer, for eksempel isolasjon og flammehemming mellom batterisceller, isolasjon og støtdemping mellom moduler og foringsrør, eksterne kaldbeskyttelseslag for batterikasser og isolasjonslag med høy temperatur. La oss fokusere på luftgelisolasjonsputer som brukes til strømbatterier og undersøke de viktigste ytelsesindikatorene.

Resultatkrav for luftgelisolasjonsputer:

I henhold til T/CSTM 00193-2020 gruppestandard for luftgelisolasjonsputer brukt i litium-ion-strømbatterier, inkluderer de viktigste ytelseskravene:

1. Masseavvik: skal ikke overstige 15%.

2. Termisk isolasjonsytelse: Krympingen av prøvens lengde og bredde dimensjoner før og etter at testen ikke skal overstige 3%. Temperaturen på den kalde siden av prøven skal ikke overstige 180 ° C innen 5 minutter etter testen.

3. Vertikal forbrenning: Skal oppfylle V0 -nivåkravene som er spesifisert i GB/T 2408.

4. Kompresjonsforhold: skal ikke være mindre enn 35% under et trykk på 2 MPa.

5. Strekkfasthet: skal ikke være mindre enn 500 kPa i både lengde og bredde retninger.

6. Isolasjonsytelse: Termisk motstand i overflaten skal være større enn 500 MΩ, og lekkasjestrømmen skal være mindre enn 1 mA.

7. Begrensede stoffer: bør oppfylle kravene i direktiv 2011/65/EU.

8. Aldringsmotstand: Etter aldring, bør ikke strekkstyrke dempningshastigheten overstige 30%, og lengde- og breddedimensjonenes variasjonshastighet skal være mindre enn 1%. Termisk isolasjonsytelse skal oppfylle kravene som er spesifisert i tabellen.

Sammenligning med tradisjonelle isolasjonsmaterialer:

Vanlige brukte isolasjonsmaterialer for kraftbatterier inkluderer skum, plastskum, ultra-fine glassull, bomull med høy silisiumdioksyd, vakuumisolasjonspaneler og silika-luftgel. Sammenlignet med tradisjonelle isolasjonsputer, tilbyr luftgelisolasjonsputer fordeler som flammehemming, høye temperaturmotstand, lav termisk konduktivitet, ingen giftig gassproduksjon, vannmotstand, fuktighetsmotstand, sjokkmotstand, lett, lave kostnader og tynn tykkelse.

Betydningen av luftgelisolasjonsmaterialer:

Når den påføres i litium-ion batteribatterimoduler, blokkerer den lave termiske konduktiviteten til luftgelisolasjonsputer effektivt den raske diffusjonen av varme som genereres under høyhastighetsladning og utskrivning. I tilfelle termisk løp, gir Airgel isolasjonsputer termisk isolasjon, forsinkelse eller forhindrer ulykker. Hvis batteriscellene blir overopphetet og tar fyr, kan Airgel isolasjonsputer, med deres ikke-brennbare egenskaper (som oppfyller kravene til A1-nivå), effektivt blokkere eller forsinke spredningen av brann. Dette sikrer at batteripakken forblir ikke-brennbar og ikke-eksplosiv i minst 5 minutter, og gir tilstrekkelig tid til evakuering. Dermed spiller Airgel isolasjonsputer en viktig rolle i å styrke sikkerhetsytelsen til nye energikjøretøyets strømbatteri -pakker.

Konklusjon:

Til tross for de høyere kostnadene, oppveier den overlegne sikkerhetsytelsen til luftgelisolasjonsmaterialer det av andre tradisjonelle isolasjonsmaterialer. De blir anerkjent som det optimale valget for strømbatteriisolasjon og flammehemmende materialer. Ettersom viktigheten av sikkerhet i nye energikjøretøyer fortsetter å vokse, er anvendelsen av luftgelisolasjonsmaterialer, spesielt i elektriske busser og avanserte nye energibiler med høyere sikkerhetskrav, utvilsomt det foretrukne alternativet. Eksperter anslår at det globale salget av nye energikjøretøyer vil utgjøre en tredjedel av det totale kjøretøysalget innen 2025, noe som indikerer en lovende fremtid for Aerogels. Når produksjonsskalaen til Airgel -materialer modnes og utvides, forventes prisene å avta, noe som fører til økt markedsinntrengning og anvendelse i den nye energikjøretøyindustrien.