Jaki jest najlepszy izolator ciepła w zestawie akumulatorów pojazdów elektrycznych?

Wybór materiału izolacyjnego akumulatora na podstawie samego przewodnictwa cieplnego może stworzyć pakiet, który będzie dobrze wypadał w arkuszu danych, ale nie będzie radził sobie z kompresją, izolacją elektryczną ani niekontrolowaną niekontrolowaną temperaturą.

W przypadku cienkiej izolacji termicznej między ogniwami aerożel jest jedną z najsilniejszych dostępnych opcji, ale nie ma jednego najlepszego materiału dla każdego miejsca w zestawie akumulatorów EV. Mika, pianka silikonowa i aerożel pełnią różne funkcje, a zaawansowane opakowania mogą używać ich razem.

Czy aerożel jest najlepszym izolatorem termicznym ogniw akumulatorów pojazdów elektrycznych?

Użycie grubej warstwy izolacyjnej pomiędzy ogniwami może spowodować zużycie cennej objętości akumulatora i zmniejszenie przestrzeni dostępnej dla materiału aktywnego.

Aerożel jest szczególnie atrakcyjny tam, gdzie inżynierowie potrzebują wysokiej odporności termicznej w cienkiej i lekkiej barierze komórka-komórka. Komercyjne bariery aerożelowe do zastosowań motoryzacyjnych są przeznaczone do konstrukcji akumulatorów kieszeniowych i pryzmatycznych i mogą łączyć w sobie funkcje termiczne i mechaniczne.^[1]

Czy aerożel jest lepszy niż mika pod względem ochrony cieplnej akumulatora?

Zastąpienie miki aerożelem w dowolnym miejscu może osłabić funkcje izolacji elektrycznej lub strukturalnej, podczas gdy stosowanie miki w dowolnym miejscu może nie zapewnić pożądanej wydajności cieplnej między komórkami na jednostkę grubości.

Używaj aerożelu, gdy priorytetem jest cienki opór cieplny, a miki, gdy dominuje izolacja elektryczna, stabilność wymiarowa i działanie bariery wysokotemperaturowej. W przypadku wielu opakowań pojazdów elektrycznych rozwiązaniem inżynieryjnym nie jest aerożel czy mika — lecz decyzja, gdzie powinien znaleźć się każdy materiał.

Czy aerożel jest lepszy od pianki silikonowej?

Mylenie barier termicznych z podkładkami kompresyjnymi może powodować słabe wsparcie ogniw lub nieodpowiednią ochronę termiczną.

Aerożel jest zazwyczaj wybierany przede wszystkim ze względu na właściwości stanowiące barierę termiczną, podczas gdy pianka silikonowa jest szeroko stosowana do kompresji, amortyzacji, zarządzania szczelinami i uszczelniania. Produkty specjalistyczne mogą łączyć wiele funkcji, dlatego w ostatecznym porównaniu należy uwzględnić rzeczywiste dane dotyczące materiałów i stanu baterii.

Zabezpieczenie przed niekontrolowaną temperaturą wymaga również walidacji na poziomie systemu. Sprawdzanie materiałów zgodnie z normą UL 2596 uwzględnia poważne skutki termiczne i mechaniczne związane z niekontrolowaną temperaturą akumulatora, a nie opiera się wyłącznie na normalnej temperaturze znamionowej.^[2]

Nie wiesz, czy użyć aerożelu, miki czy pianki silikonowej?

Wyślij Fuqiangowi rysunek akumulatora EV, format ogniwa, dostępną szczelinę, wymagania temperaturowe i warunki montażu. Możemy pomóc w określeniu, gdzie należy umieścić aerożel, mikę i piankę silikonową oraz przygotować niestandardowe próbki do oceny.

Często zadawane pytania

Jaki materiał jest najlepszym izolatorem ciepła?

Nie ma uniwersalnego, najlepszego materiału. W przypadku barier między ogniwami akumulatorów pojazdów elektrycznych, gdzie krytyczna jest mała grubość i wysoka odporność termiczna, silnym kandydatem jest aerożel.

Czy aerożel jest lepszy niż izolacja z włókna szklanego?

Aerożel może zapewnić wysoką odporność termiczną przy znacznie mniejszej grubości w specjalistycznych zastosowaniach, ale koszt, konstrukcja mechaniczna i wymagania dotyczące zastosowania są różne.

Jaka jest najlepsza izolacja pomiędzy ogniwami akumulatorów pojazdów elektrycznych?

Coraz częściej stosuje się aerożelowe bariery termiczne pomiędzy woreczkiem a ogniwami pryzmatycznymi, ale należy sprawdzić, czy właściwy materiał i grubość są zgodne z konkretnym projektem ogniwa i opakowania.

Czy mika zatrzymuje niekontrolowaną temperaturę akumulatora EV?

Mika nie zatrzymuje elektrochemicznego procesu niekontrolowanej temperatury wewnątrz uszkodzonego ogniwa. Może służyć jako bariera wysokotemperaturowa i elektryczna, która pomaga zarządzać narażeniem na ciepło i płomień w otaczającym systemie.

Czy aerożel i mikę można stosować razem?

Tak. Zestaw akumulatorów może wykorzystywać aerożel zapewniający odporność termiczną między ogniwami oraz mikę w miejscach wymagających dodatkowej izolacji elektrycznej lub działania bariery wysokotemperaturowej.

Jaką izolację stosuje się w akumulatorach EV 800 V?

W akumulatorach 800 V można stosować wiele technologii izolacji, w tym aerożel, mikę, folie, pianki i polimery konstrukcyjne. Wybór materiału zależy od wymagań termicznych i elektrycznych wysokiego napięcia.

Perspektywa inżynierii wiązek przewodów samochodowych na 15 lat

Po 15 latach pracy przy samochodowych układach elektrycznych i komponentach pojazdów elektrycznych rzadko polecam prosić o „najlepszy materiał izolacyjny” bez uprzedniego określenia jego lokalizacji. Aerożel, mika i pianka silikonowa rozwiązują różne problemy wewnątrz akumulatora. Dobry projekt pojazdu elektrycznego umieszcza każdy materiał tam, gdzie jego właściwości tworzą największą wartość.

Autorytatywne referencje

[1] Aspen Aerogels — bariery termiczne do akumulatorów EV

[2] Rozwiązania UL — Screening materiału obudowy akumulatora EV