Fosforan żelaza litowego (LifePo4) i trójskładnikowe akumulatory litowe to dwa powszechnie używane typy baterii w nowym przemyśle pojazdów energetycznych. Akumulatory te wykorzystują różne roztwory materiałowe w celu zwiększenia izolacji pożaru i ochrony bezpieczeństwa cieplnego.
Ryzyko niekontrolowane termiczne:
Akumulatory trójskładnikowe litowe: ze względu na ich skład chemiczny i wyższą gęstość energii, trójskładnikowe akumulatory litowe stanowią zwiększone ryzyko ucieczki termicznej w nieprawidłowych warunkach, takich jak nadmierne ładowanie, nadmierne obciążenie lub wysokie temperatury. Może to prowadzić do podwyższonego ryzyka incydentów pożarowych.
Baterie LifePo4: Akumulatory LifePo4 są stosunkowo bezpieczniejsze, wykazując solidną tolerancję w kierunku wysokich temperatur, nadmiernego ładowania i nadmiernego obciążenia. W związku z tym zapotrzebowanie na ochronę przeciwpożarową i izolację termiczną jest stosunkowo niższe w przypadku akumulatorów LifePo4.
Materiały izolacyjne:
Akumulatory trójskładnikowe litowe: Aby złagodzić potencjalne ryzyko związane z niekontrolowanym termicznym, trójskładnikowe akumulatory litowe zwykle wymagają materiałów izolacyjnych o wyższym stopniu podczas ich procesów projektowych i produkcyjnych. Materiały te mogą obejmować izolację odporną na ogień w wysokiej temperaturze, taśmę izolacyjną, uszczelki izolacyjne i podobne komponenty.
Baterie LifePo4: Ze względu na ich nieodłączną bezpieczeństwo i tolerancję w wysokiej temperaturze akumulatory LifePo4 zwykle wymagają standardowych materiałów izolacyjnych i projektów w celu spełnienia wymagań ochrony przeciwpożarowej i izolacji termicznej.
Rozwiązania ochrony przeciwpożarowej i izolacji cieplnej dla akumulatorów LifePo4:
Mikroporowaty polipropylen (MPP): Mikroporowaty polipropylen jest szeroko stosowany jako warstwa ognioodporna i inspirująca ciepło w akumulatorach LifePo4. Materiał ten wykazuje doskonałe właściwości izolacji termicznej i elektrycznej, zmniejszając utratę ciepła i zwiększając wydajność termiczną akumulatora. Kluczowe właściwości MPP obejmują:
Wyjątkowa wydajność izolacji: mikroskopowa struktura porów MPP skutecznie izoluje elektrody dodatnie i ujemne w module akumulatora, zapobiegając penetracji elektrolitów. Może być używany jako separator akumulatora, zapewniając bezpieczne działanie systemu akumulatora, unikając zwarć i upływu prądu.
Ceramiczna guma silikonowa: ceramiczna guma silikonowa jest powszechnie wykorzystywana jako warstwa ochronna bezpieczeństwa w akumulatorach LifePo4. Aby jeszcze bardziej zwiększyć odporność na ogień, na ceramilizowanej kauczuku silikonowym często nakłada się warstwę włókna szklanego. W przypadku pożaru ceramiczna silikonowa guma przekształca się w twardy blok ceramiczny, zapobiegając rozprzestrzenianiu się pożaru. Skutecznie izoluje i wytrzymuje wysokie temperatury generowane przez akumulator, chroniąc układ akumulatora przed uszkodzeniem ciepła.
Piana silikonowa: silikonowa piana, elastyczny i miękki materiał, jest często używana do wypełniania luk między modułami akumulatora LifePo4. Oferuje doskonałe efekty izolacji termicznej i buforowania, zmniejszając transfer ciepła i wibracje przy jednoczesnym poprawie wydajności zarządzania termicznego akumulatora. Kluczowe cechy silikonowej piany obejmują:
Najwyższa wydajność izolacji termicznej: silikonowa piana ma niską przewodność cieplną, skutecznie izolując przewodzenie cieplne w module baterii i minimalizując utratę ciepła. Zwiększa to efektywność energetyczną systemu baterii i rozszerza żywotność cyklu akumulatora.
Oporność w wysokiej temperaturze: silikonowa piana utrzymuje swoją stabilność strukturalną i wydajności w środowiskach o wysokiej temperaturze, co jest kluczowe dla systemów akumulatorów. Skutecznie izoluje i wytrzymuje wpływ wysokich temperatur generowanych przez baterię.
Roztwory izolacji ogniowej i cieplnej dla trójskładnikowych akumulatorów litowych:
Airgel: Airgel, wysoce porowaty materiał o wyjątkowych właściwościach izolacji termicznej, jest szeroko stosowany jako warstwa izolacji termicznej w trójskładnikowych akumulatorach litowych. Kluczowe funkcje airgel obejmują:
Niski przewodność cieplna: Anirgel wykazuje wyjątkowo niską przewodność cieplną, skutecznie izolując przewodnictwo cieplne w obrębie akumulatora i minimalizując utratę ciepła. Poprawia to zarządzanie termicznie baterii i łagodzi ryzyko przegrzania.
Wysoka porowatość: Wysoce otwarta struktura porów Airgel zapewnia większą powierzchnię, zwiększając izolację i zapobiegając przenikaniu ciepła i wycieku prądu między wewnętrznymi składnikami akumulatora. Przyczynia się to do lepszego bezpieczeństwa baterii.
Lekkie i elastyczne: Airgel jest lekki i może być kształtowany, aby pasował do różnych kształtów i rozmiarów modułów akumulatorów bez zwiększania znacznej wagi.
Płyta Miki: MICA Board, znana z doskonałej rezystancji w wysokiej temperaturze, jest często stosowana jako termiczna uszczelka izolacyjna między modułami lub ogniwami litowymi akumulatorami litowymi. Zapobiega przenoszeniu ciepła i zmniejsza ryzyko zwarć. Kluczowe właściwości płyty miki obejmują:
Doskonałe właściwości izolacyjne: arkusze miki wykazują wyjątkową wydajność izolacji.
Odporność na wysoką temperaturę: płytki miki utrzymują stabilność w środowiskach o wysokiej temperaturze, zapewniając trwałość w nowych akumulatorach pojazdów energetycznych, które generują wysokie temperatury podczas pracy. Płyta Miki wytrzymuje podwyższone temperatury w module akumulatora, chroniąc otaczające elementy przed uszkodzeniem związanym z ciepłem.
Podsumowując, akumulatory fosforanu żelaza litowego i trójskładnikowe akumulatory litowe wykorzystują różne roztwory materiałowe do ochrony przeciwpożarowej i bezpieczeństwa izolacji termicznej. Akumulatory LifePo4 często wykorzystują mikroporowate materiały polipropylenowe,
