Dlaczego aerożel jest stosowany jako izolacja pojazdów elektrycznych w zestawach akumulatorów?

Bez skutecznej bariery termicznej między ogniwami akumulatora EV ciepło z uszkodzonego ogniwa może przedostać się do sąsiednich ogniw i zwiększyć ryzyko propagacji ciepła.

Aerożel jest coraz częściej stosowany jako izolacja pojazdów elektrycznych, ponieważ może zapewnić wysoką odporność termiczną w cienkiej, lekkiej barierze. W zestawach akumulatorowych specjalne podkładki aerożelowe można umieszczać pomiędzy woreczkami lub ogniwami pryzmatycznymi i projektować zgodnie z wymaganiami dotyczącymi ściskania, pęcznienia ogniw i niekontrolowanej niekontrolowanej temperatury.

Gdzie w akumulatorze EV stosowana jest izolacja aerożelowa?

Umieszczenie izolacji w niewłaściwym miejscu może zwiększyć koszty i grubość bez kontrolowania najważniejszej ścieżki wymiany ciepła.

Jednym z ważnych zastosowań jest interfejs komórka-komórka. Bariery termiczne z aerożelu mogą oddzielać sąsiednie komórki, podczas gdy inne obszary opakowania mogą wymagać innej izolacji, izolacji elektrycznej lub materiałów ogniochronnych.

Dlaczego aerożel jest przydatny podczas niestabilności termicznej akumulatora?

Ucieczka termiczna nie jest zwykłym ciepłem operacyjnym; może obejmować intensywne ciepło, płomień, ciśnienie i wyrzucane cząstki.

Aerożel pomaga zmniejszyć przenoszenie ciepła z dotkniętej komórki do sąsiednich komórek. Dlatego samochodowe bariery aerożelowe projektuje się jako część szerszej strategii propagacji ciepła, a nie jako materiał uniemożliwiający ucieczkę ciepła.^[1]

UL Solutions podkreśla również, że ocena materiału niestabilnego pod względem termicznym musi uwzględniać połączone zagrożenia termiczne i mechaniczne, a nie tylko konwencjonalną palność.^[2]

Jak inżynierowie pojazdów elektrycznych powinni wybierać izolację aerożelową?

Wybór aerożelu wyłącznie ze względu na przewodność cieplną może skutkować złym dopasowaniem, nadmierną kompresją lub niewystarczającą ochroną po starzeniu się baterii.

Oceń łącznie grubość, wydajność cieplną, reakcję na ściskanie, skład chemiczny ogniw, pęcznienie, geometrię opakowania i wymagania walidacyjne. Samochodowe bariery aerożelowe można zaprojektować w oparciu o grubość i reakcję mechaniczną dla określonej architektury komórek.^[3]

Opracowujesz barierę termiczną akumulatora EV?

Wyślij Fuqiangowi format ogniwa, dostępną przerwę, docelową grubość, wymagania dotyczące kompresji i rysunek zestawu akumulatorów. Nasz zespół może przejrzeć opcje izolacji aerożelowej i przykładowe wymagania dla Twojego projektu baterii EV.

Często zadawane pytania

Czy aerożel jest stosowany w akumulatorach samochodów elektrycznych?

Tak. Zaprojektowane bariery termiczne z aerożelu są stosowane w akumulatorach EV, szczególnie pomiędzy ogniwami, gdzie ważna jest cienka izolacja termiczna i kontrola propagacji.

Czy aerożel może zatrzymać ucieczkę termiczną akumulatora?

Aerożel nie zapobiega uszkodzeniom elektrochemicznym wewnątrz ogniwa inicjującego. Jego rolą jest ograniczenie przenoszenia ciepła i pomoc w opóźnieniu lub zapobieganiu propagacji do sąsiednich komórek, jeśli jest odpowiednio zaprojektowana i zwalidowana.

Jak gruba jest izolacja aerożelowa akumulatora EV?

Nie ma uniwersalnej grubości. Geometria ogniwa, skład chemiczny, kompresja, cele termiczne i dostępna przestrzeń opakowania decydują o ostatecznym projekcie.

Czy aerożel nadaje się do akumulatorów EV 800 V?

Może stanowić część systemu zabezpieczenia termicznego akumulatora 800 V, ale sam poziom napięcia nie decyduje o wyborze aerożelu. Należy również sprawdzić izolację elektryczną i wymagania HV na poziomie systemu.

Perspektywa inżynierii wiązek przewodów samochodowych na 15 lat

Po 15 latach pracy w projektach wiązek przewodów samochodowych i komponentów pojazdów elektrycznych traktuję aerożel jako część kompletnej architektury bezpieczeństwa pakietu akumulatorów. Właściwy materiał musi uwzględniać odstępy między ogniwami, izolację wysokiego napięcia, okablowanie, szyny zbiorcze, strategię kompresji i ucieczki ciepła – a nie przeciwko nim.

Autorytatywne referencje

[1] Aerożele Aspen — akumulatorowe bariery termiczne

[2] Rozwiązania UL — ocena niestabilności termicznej obudowy akumulatora

[3] Aspen Aerogels — bariera termiczna PyroThin EV