Vizualizări: 0 Autor: Editor site Ora publicării: 2023-12-13 Origine: Site
Odată cu creșterea sprijinului guvernamental global pentru dezvoltarea de noi vehicule cu energie, producția și vânzările de vehicule electrice au cunoscut o creștere rapidă, ducând la o industrializare accelerată. Cu toate acestea, evadarea termică rămâne o problemă semnificativă de siguranță pentru vehiculele electrice, în special în ceea ce privește bateriile litiu-ion utilizate ca sursă de energie. Supraîncărcarea poate duce la temperaturi ridicate, ducând la incendii și explozii. Pentru a rezolva această problemă, materialele de izolare cu aerogel au apărut ca o soluție eficientă pentru îmbunătățirea siguranței vehiculelor electrice.
Avantajele materialelor de izolare cu aerogel:
Aerogelurile oferă câteva beneficii cheie, inclusiv conductivitate termică scăzută, performanță excelentă de izolare și incombustibilitate. În comparație cu materialele de izolație tradiționale, aerogelurile oferă același nivel de eficacitate a izolației cu doar 1/5 până la 1/3 din grosime. Acest atribut de economisire a spațiului este esențial în special pentru bateriile de putere, deoarece permite control și management termic îmbunătățit, performanță îmbunătățită și temperaturi mai stabile. Materialele de izolare cu aerogel acționează ca izolație și bariere rezistente la foc, oferind utilizatorilor și pasagerilor timp suplimentar pentru evacuarea și stingerea incendiilor.
Aplicații ale materialelor de izolare cu aerogel în vehicule electrice:
Materialele de izolare cu aerogel găsesc aplicații în diferite aspecte ale vehiculelor cu energie nouă, cum ar fi izolarea și ignifugarea între celulele bateriei, izolația și absorbția șocurilor între module și carcase, straturi externe de protecție împotriva frigului pentru cutiile de baterii și straturi de izolație la temperatură înaltă. Să ne concentrăm pe plăcuțele de izolare cu aerogel utilizate pentru bateriile de putere și să examinăm indicatorii cheie de performanță ale acestora.
Cerințe de performanță pentru plăcuțele de izolare cu aerogel:
În conformitate cu standardul de grup T/CSTM 00193-2020 pentru plăcuțele de izolare cu aerogel utilizate în bateriile de putere cu litiu-ion, principalele cerințe de performanță includ:
1. Rata de abatere a masei: Nu trebuie să depășească 15%.
2. Performanța izolației termice: contracția dimensiunilor lungimii și lățimii probei înainte și după test nu trebuie să depășească 3%. Temperatura de pe partea rece a probei nu trebuie să depășească 180°C în 5 minute de la test.
3. Ardere verticală: Ar trebui să îndeplinească cerințele de nivel V0 specificate în GB/T 2408.
4. Raportul de compresie: nu trebuie să fie mai mic de 35% la o presiune de 2 MPa.
5. Rezistența la tracțiune: nu trebuie să fie mai mică de 500 kPa atât în direcția lungimii, cât și a lățimii.
6. Performanța izolației: rezistența termică la suprafață ar trebui să fie mai mare de 500 MΩ, iar curentul de scurgere trebuie să fie mai mic de 1 mA.
7. Substanțe restricționate: Ar trebui să respecte cerințele Directivei 2011/65/UE.
8. Rezistența la îmbătrânire: După îmbătrânire, rata de atenuare a rezistenței la tracțiune nu trebuie să depășească 30%, iar rata de variație a dimensiunilor lungimii și lățimii ar trebui să fie mai mică de 1%. Performanța izolației termice trebuie să îndeplinească cerințele specificate în tabel.
Comparație cu materialele de izolare tradiționale:
Materialele de izolare utilizate în mod obișnuit pentru bateriile de putere includ spumă, spumă de plastic, vată de sticlă ultrafină, bumbac cu conținut ridicat de siliciu, panouri de izolare în vid și aerogel de silice. În comparație cu plăcuțele de izolație tradiționale, plăcuțele de izolare cu aerogel oferă avantaje precum rezistența la flacără, rezistența la temperatură ridicată, conductivitate termică scăzută, fără generare de gaz toxic, rezistență la apă, rezistență la umiditate, rezistență la șocuri, greutate redusă, cost redus și grosime subțire.
Semnificația materialelor de izolare cu aerogel:
Atunci când este aplicată în modulele de baterii de putere cu litiu-ion, conductibilitatea termică scăzută a plăcuțelor izolatoare cu aerogel blochează eficient difuzarea rapidă a căldurii generate în timpul încărcării și descărcării cu viteză mare. În caz de evadare termică, plăcuțele de izolare cu aerogel asigură izolarea termică, întârzierea sau prevenirea accidentelor. Dacă celulele bateriei se supraîncălzi și iau foc, plăcuțele izolatoare cu aerogel, cu proprietățile lor incombustibile (în conformitate cu cerințele de nivel A1), pot bloca sau întârzia în mod eficient răspândirea incendiului. Acest lucru asigură că acumulatorul rămâne neinflamabil și neexploziv timp de cel puțin 5 minute, oferind suficient timp pentru evacuare. Astfel, plăcuțele de izolare cu aerogel joacă un rol vital în îmbunătățirea performanței de siguranță a pachetelor de baterii de energie pentru vehicule noi.
Concluzie:
În ciuda costului mai mare, performanța superioară de siguranță a materialelor de izolare cu aerogel o depășește pe cea a altor materiale izolatoare tradiționale. Sunt recunoscuți ca alegerea optimă pentru izolarea bateriei și materialele ignifuge. Pe măsură ce importanța siguranței în vehiculele cu energie nouă continuă să crească, aplicarea materialelor de izolare cu aerogel, în special în autobuzele electrice și mașinile cu energie nouă de ultimă generație, cu cerințe mai mari de siguranță, este fără îndoială opțiunea preferată. Experții estimează că vânzările globale de vehicule cu energie nouă vor reprezenta o treime din vânzările totale de vehicule până în 2025, indicând un viitor promițător pentru aerogeluri. Pe măsură ce scara de producție a materialelor aerogel se maturizează și se extinde, prețurile sunt de așteptat să scadă, ceea ce duce la o penetrare și aplicare sporită pe piață în industria vehiculelor cu energie nouă.
