Isolasjonsmaterialer i ternære litiumbatterier og LIFEPO4 -batterier: et sikkerhetsperspektiv

Litiumjernfosfat (LifePo4) og ternære litiumbatterier er to ofte brukte batterityper i den nye energikjøretøyindustrien. Disse batteriene bruker forskjellige materialløsninger for å forbedre brannisolasjon og termisk sikkerhetsbeskyttelse. 

Termisk løpsrisiko:

Ternære litiumbatterier: På grunn av deres kjemiske sammensetning og høyere energitetthet utgjør ternære litiumbatterier økt risiko for termisk løp under unormale forhold som overlading, overdisponering eller høye temperaturer. Dette kan føre til en forhøyet risiko for brannhendelser.

LIFEPO4-batterier: LIFEPO4-batterier er relativt tryggere, og viser robust toleranse mot høye temperaturer, overlading og over-lading. Følgelig er etterspørselen etter brannsikring og termisk isolasjon relativt lavere for LIFEPO4 -batterier.

Isolasjonsmaterialer:

Ternære litiumbatterier: For å dempe potensielle risikoer forbundet med termisk løp, krever ternære litiumbatterier vanligvis isolasjonsmaterialer av høyere kvalitet under design- og produksjonsprosesser. Disse materialene kan omfatte brannbestandig isolasjon, isolasjonsbånd, isolasjonspakninger og lignende komponenter.

LIFEPO4 -batterier: På grunn av deres iboende sikkerhet og høye temperaturtoleranse, krever LifEPO4 -batterier generelt standardisolasjonsmaterialer og design for å oppfylle krav til brannsikring og termisk isolasjon.

Brannbeskyttelse og varmeisoleringsløsninger for LIFEPO4 -batterier:

Mikroporøs polypropylen (MPP): Mikroporøs polypropylen er mye anvendt som et brannsikkert og varmesettende lag i LIFEPO4-batterier. Dette materialet viser utmerkede termiske og elektriske isolasjonsegenskaper, reduserer varmetapet og forbedrer batteriets termiske effektivitet. Nøkkelegenskaper til MPP inkluderer:

Eksepsjonell isolasjonsytelse: Den mikroskopiske porestrukturen til MPP isolerer effektivt de positive og negative elektrodene i batterimodulen, og forhindrer elektrolyttgjennomtrenging. Det kan brukes som en batterireseparator, og sikrer sikker drift av batterisystemet ved å unngå kortslutning og gjeldende lekkasje.

Keramisk silikongummi: Keramisk silikongummi brukes ofte som et sikkerhetsbeskyttende lag i LifePo4 -batterier. For å forbedre brannmotstanden ytterligere, blir et lag med glassfiber ofte påført på toppen av den keramiske silikongummien. I tilfelle en brann, forvandles den keramiske silikongummien til en hard keramisk blokk, og forhindrer brannspredning. Den isolerer og tåler effektivt de høye temperaturene generert av batteriet, og beskytter batterisystemet mot varmeskade.

Silisiumskum: Silisiumskum, et fleksibelt og mykt materiale, brukes ofte til å fylle hull mellom LIFEPO4 -batterimoduler. Det tilbyr utmerkede termiske isolasjons- og buffereeffekter, reduserer varmeoverføring og vibrasjoner mens du forbedrer batteriets termiske styringsytelse. Viktige funksjoner i silisiumskum inkluderer:

Overlegen termisk isolasjonsytelse: Silisiumskum har lav termisk ledningsevne, og isolerer effektivt varmeledning i batterimodulen og minimerer varmetapet. Dette forbedrer batterisystemets energieffektivitet og forlenger batteriets sykluslevetid.

Motstand med høy temperatur: Silisiumskum opprettholder sin strukturelle og ytelsesstabilitet i miljøer med høy temperatur, noe som er avgjørende for batterisystemer. Den isolerer og tåler effekten av høye temperaturer som genereres av batteriet.

Brann- og varmeisoleringsløsninger for ternære litiumbatterier:

Airgel: Airgel, et meget porøst materiale med eksepsjonelle termiske isolasjonsegenskaper, er mye brukt som det termiske isolasjonslaget i ternære litiumbatterier. Viktige funksjoner i Airgel inkluderer:

Lav termisk ledningsevne: Airgel viser en ekstremt lav termisk konduktivitet, og isolerer effektivt varmeledning i batteriet og minimerer varmetapet. Dette forbedrer batteriets termiske styring og reduserer risikoen for overoppheting.

Høy porøsitet: Den svært åpne porestrukturen til Airgel gir et større overflateareal, forbedrer isolasjon og forhindrer varmeoverføring og gjeldende lekkasje mellom interne batterikomponenter. Dette bidrar til forbedret batterisikkerhet.

Lett og fleksibel: Airgel er lett og kan støpes for å passe til forskjellige batterimodulformer og størrelser uten å legge til betydelig vekt.

MICA-kort: glimmertavle, kjent for sin utmerkede høye temperaturmotstand, brukes ofte som en termisk isolasjonspakning mellom ternære litiumbatterimoduler eller celler. Det forhindrer varmeoverføring og reduserer risikoen for kortslutning. Nøkkelegenskaper til glimmertavle inkluderer:

Utmerkede isolerende egenskaper: MICA -ark viser fremragende isolasjonsytelse.

Motstand med høy temperatur: MICA-tavler opprettholder stabiliteten i miljøer med høy temperatur, og sikrer holdbarhet i nye energikjøretøybatterier som genererer høye temperaturer under drift. MICA-kortet tåler de forhøyede temperaturene i batterimodulen, og beskytter omgivende komponenter mot varmerelaterte skade.

Avslutningsvis bruker litiumjernfosfatbatterier og ternære litiumbatterier forskjellige materialløsninger for brannsikring og termiske isolasjonssikkerhetstiltak. LifePo4 -batterier bruker ofte mikroporøse polypropylenmaterialer,