Zvyšovanie bezpečnosti elektrických vozidiel: Úloha izolačných materiálov Airgel

S rastúcou podporou globálnej vlády pre rozvoj nových energetických vozidiel bola výroba a predaj elektrických vozidiel zaznamenaný rýchlym rastom, čo viedlo k zrýchlenej industrializácii. Termálny útek však zostáva významným bezpečnostným problémom pre elektrické vozidlá, najmä pokiaľ ide o lítium-iónové batérie používané ako zdroj energie. Nadmerné nabíjanie môže viesť k vysokým teplotám, čo má za následok požiare a výbuchy. Na riešenie tohto problému sa izolačné materiály Airgel ukázali ako efektívne riešenie na zvýšenie bezpečnosti elektrických vozidiel.

Výhody izolačných materiálov Airgel:

Aerogély ponúkajú niekoľko kľúčových výhod, vrátane nízkej tepelnej vodivosti, vynikajúcej izolačnej výkonnosti a nezhoršiteľnosti. V porovnaní s tradičnými izolačnými materiálmi poskytujú aerogély rovnakú úroveň účinnosti izolácie s iba 1/5 až 1/3 hrúbky. Tento atribút zachraňujúci priestor je obzvlášť dôležitý pre energetické batérie, pretože umožňuje vylepšené tepelné riadenie a správu, zvýšený výkon a stabilnejšie teploty. Izolačné materiály Airgel pôsobia ako prekážky izolácie a protipožiarne, ktoré poskytujú používateľom a cestujúcim ďalší čas na evakuáciu a hasenie požiarov.

Aplikácie izolačných materiálov Airgel v elektrických vozidlách:

Materiály na izoláciu Airgel nájdu aplikáciu v rôznych aspektoch nových energetických vozidiel, ako je izolácia a spomalenie horenia medzi bunkami batérií, izoláciou a tlmením nárazov medzi modulmi a čiarkami, vonkajšími vrstvami ochrany za studena pre batériové skrinky a vysokoteplotné izolačné vrstvy. Zamerajme sa na izolačné podložky Airgel používané na elektrické batérie a preskúmajte ich kľúčové ukazovatele výkonnosti.

Požiadavky na výkon izolácií Airgel:

Podľa skupiny T/CSTM 00193-2020 pre izolačné podložky Airgel používané v lítium-iónových batériách, hlavné požiadavky na výkon zahŕňajú:

1. Miera hmotnostnej odchýlky: nemala by prekročiť 15%.

2. Výkon tepelnej izolácie: Zmraženie rozmerov dĺžky a šírky vzorky pred a po teste by nemalo prekročiť 3%. Teplota na studenej strane vzorky by nemala prekročiť 180 ° C do 5 minút od testu.

3. Vertikálne spaľovanie: Malo by spĺňať požiadavky na úrovni V0 uvedené v GB/T 2408.

4. Kompresný pomer: nemal by byť menší ako 35% pod tlakom 2 MPa.

5. Pevnosť v ťahu: mala by byť menej ako 500 kPa v smere dĺžky aj šírky.

6. Izolačná výkonnosť: povrchový tepelný odpor by mal byť väčší ako 500 MΩ a únikový prúd by mal byť menší ako 1 mA.

7. Obmedzené látky: Mali by spĺňať požiadavky smernice 2011/65/EÚ.

8. Odolnosť voči starnutiu: Po starnutí by miera útlvania pevnosti v ťahu nemala prekročiť 30%a miera rozdielov dĺžky a šírky by mala byť nižšia ako 1%. Výkon tepelnej izolácie by mal spĺňať požiadavky uvedené v tabuľke.

Porovnanie s tradičnými izolačnými materiálmi:

Bežne používané izolačné materiály pre energetické batérie zahŕňajú penu, plastovú penu, ultrafínovanú sklenenú vlnu, bavlnu s vysokým obsahom oxidu, vákuové izolačné panely a kremičitý airgel. V porovnaní s tradičnými izolačnými doštičkami ponúkajú izolačné vankúšiky Airgel výhody, ako je spomaletnosť horenia, vysoký teplo, odpor, nízka tepelná vodivosť, bez toxického výroby plynu, odolnosť proti vode, odpor vlhkosti, odolnosť proti nárazu, ľahké, nízke náklady a tenká hrúbka.

Význam izolačných materiálov Airgel:

Ak sa aplikuje v moduloch lítium-iónových batérií, nízka tepelná vodivosť izolačných podložiek Airgel efektívne blokuje rýchlu difúziu tepla generovaného pri vysokom nabíjaní a vybíjaní. V prípade tepelného utečenia poskytujú izolačné podložky Airgel tepelnú izoláciu, oneskorenie alebo predchádzanie nehodám. Ak sa batériové bunky prehriajú a zapália paľbu, izolačné podložky Airgel s ich nekombinovanými vlastnosťami (v súlade s požiadavkami na úroveň A1) môžu účinne blokovať alebo oddialiť šírenie ohňa. To zaisťuje, že batéria zostane nehorľavá a neexplózna najmenej 5 minút, čo poskytuje dostatočný čas na evakuáciu. Izolačné podložky Airgel tak hrajú dôležitú úlohu pri zvyšovaní bezpečnostného výkonu batérií nových energetických vozidiel.

Záver:

Napriek vyšším nákladom prevažuje vynikajúca bezpečnostná výkonnosť izolačných materiálov pre letectvo. Sú uznávané ako optimálna voľba pre izoláciu batérie a materiály spomalenie horenia. Keďže dôležitosť bezpečnosti v nových energetických vozidlách neustále rastie, uplatňovanie izolačných materiálov Airgel, najmä v elektrických autobusoch a nových energetických vozidlách s vyššou úrovňou bezpečnosti, je nepochybne preferovanou možnosťou. Odborníci odhadujú, že globálny predaj nových energetických vozidiel bude do roku 2025 predstavovať jednu tretinu celkového predaja vozidiel, čo naznačuje sľubnú budúcnosť pre aerogély. Keď sa výrobná stupnica materiálov Airgel dozrie a rozširuje, očakáva sa, že ceny sa znížia, čo vedie k zvýšeniu penetrácie trhu a aplikácie v novom priemysle energetických vozidiel.