Fosfat de fier de litiu (LIFEPO4) și baterii de litiu ternar sunt două tipuri de baterii utilizate în mod obișnuit în noua industrie a vehiculelor energetice. Aceste baterii utilizează diferite soluții materiale pentru a îmbunătăți izolarea incendiilor și protecția împotriva siguranței termice.
Risc termic de fugă:
Baterii de litiu ternar: Datorită compoziției lor chimice și a densității energetice mai mari, bateriile de litiu ternar prezintă un risc crescut de fugă termică în condiții anormale, cum ar fi supraîncărcarea, supra-dezamăgirea sau temperaturi ridicate. Acest lucru poate duce la un risc crescut de incidente de incendiu.
Baterii LIFEPO4: Bateriile LifePO4 sunt relativ mai sigure, afișând o toleranță robustă la temperaturi ridicate, supraîncărcare și supra-dezamăgire. În consecință, cererea de protecție împotriva incendiilor și izolație termică este relativ mai mică pentru bateriile LifePO4.
Materiale de izolare:
Baterii de litiu ternar: pentru a atenua riscurile potențiale asociate cu bateriile termice, cu litiu ternar, necesită de obicei materiale de izolare de grad mai mare în timpul proceselor lor de proiectare și fabricare. Aceste materiale pot include izolație rezistentă la foc la temperaturi ridicate, bandă de izolare, garnituri de izolare și componente similare.
Baterii LifePO4: Datorită siguranței lor inerente și toleranței la temperaturi ridicate, bateriile LifePO4 necesită, în general, materiale de izolare standard și proiecte pentru a îndeplini cerințele de protecție împotriva incendiilor și izolare termică.
Soluții de protecție împotriva incendiilor și izolare a căldurii pentru bateriile LifePO4:
Polipropilenă microporoasă (MPP): polipropilena microporoasă este utilizată pe scară largă ca strat de ignifug și izolat de căldură în bateriile LifePO4. Acest material prezintă proprietăți excelente de izolare termică și electrică, reducând pierderea de căldură și îmbunătățind eficiența termică a bateriei. Proprietățile cheie ale MPP includ:
Performanță de izolare excepțională: Structura microscopică a porilor MPP izolează efectiv electrozii pozitivi și negativi în modulul bateriei, prevenind penetrarea electrolitului. Poate fi utilizat ca separator de baterii, asigurând funcționarea în siguranță a sistemului de baterii, evitând scurtcircuite și scurgeri curente.
Cauciuc din silicon ceramic: Cauciucul din silicon ceramic este utilizat în mod obișnuit ca strat de protecție de siguranță în bateriile LifePO4. Pentru a îmbunătăți în continuare rezistența la foc, un strat de fibră de sticlă este adesea aplicat deasupra cauciucului din silicon ceramic. În caz de foc, cauciucul din silicon ceramic se transformă într -un bloc ceramic dur, împiedicând răspândirea focului. Izizează și rezistă efectiv la temperaturile ridicate generate de baterie, protejând sistemul de baterii de deteriorarea căldurii.
Spuma de siliciu: spuma de siliciu, un material flexibil și moale, este frecvent utilizat pentru a umple golurile dintre modulele bateriei LifePO4. Oferă efecte excelente de izolare termică și tamponare, reducând transferul de căldură și vibrațiile, îmbunătățind în același timp performanțele de gestionare termică a bateriei. Caracteristicile cheie ale spumei de siliciu includ:
Performanță superioară de izolare termică: spuma de siliciu are o conductivitate termică scăzută, izolând efectiv conducerea căldurii în modulul bateriei și minimizarea pierderii de căldură. Acest lucru îmbunătățește eficiența energetică a sistemului de baterii și prelungește durata de viață a bateriei.
Rezistență la temperatură ridicată: spuma de siliciu își menține stabilitatea structurală și de performanță în medii la temperaturi ridicate, ceea ce este crucial pentru sistemele de baterii. Izolate eficient și rezistă la impactul temperaturilor ridicate generate de baterie.
Soluții de izolare a incendiilor și căldurii pentru bateriile cu litiu tern:
Airgel: Airgel, un material extrem de poros, cu proprietăți de izolare termică excepțională, este utilizat pe scară largă ca strat de izolare termică în bateriile ternare de litiu. Caracteristicile cheie ale Airgel includ:
Conductivitate termică scăzută: Airgel prezintă o conductivitate termică extrem de scăzută, izolând efectiv conducerea căldurii în baterie și minimizând pierderea de căldură. Acest lucru îmbunătățește gestionarea termică a bateriei și atenuează riscul de supraîncălzire.
Porozitate ridicată: structura de pori extrem de deschisă a Airgel oferă o suprafață mai mare, îmbunătățirea izolației și prevenirea transferului de căldură și a scurgerii curente între componentele interne ale bateriei. Acest lucru contribuie la îmbunătățirea siguranței bateriei.
Ușor și flexibil: Airgel este ușor și poate fi modelat pentru a se potrivi cu diferite forme și dimensiuni ale modulului bateriei, fără a adăuga o greutate semnificativă.
Placa MICA: placa Mica, cunoscută pentru rezistența sa excelentă la temperatură ridicată, este frecvent utilizată ca garnitură de izolare termică între modulele sau celulele cu baterii de litiu ternar. Previne transferul de căldură și reduce riscul de scurtcircuite. Proprietățile cheie ale tabloului MICA includ:
Proprietăți de izolare excelente: foile de mica prezintă performanțe de izolare deosebite.
Rezistență la temperaturi ridicate: plăcile MICA mențin stabilitate în medii la temperaturi ridicate, asigurând durabilitatea în noile baterii cu vehicule energetice care generează temperaturi ridicate în timpul funcționării. Placa MICA rezistă la temperaturile ridicate din modulul bateriei, protejând componentele înconjurătoare de daunele legate de căldură.
În concluzie, bateriile cu fosfat de fier de litiu și bateriile de litiu ternar folosesc soluții materiale diferite pentru protecția împotriva incendiilor și măsuri de siguranță a izolației termice. Bateriile LifePO4 utilizează adesea materiale microporoase din polipropilenă,
