Aký je najlepší izolátor tepla v batérii EV?

Výber izolačného materiálu batérie zo samotnej tepelnej vodivosti môže vytvoriť balenie, ktoré funguje dobre v údajovom liste, ale nedokáže zvládnuť kompresiu, elektrickú izoláciu alebo tepelný únik.

Pre tenkú tepelnú izoláciu medzi bunkami je aerogél jednou z najsilnejších dostupných možností, ale neexistuje jediný najlepší materiál pre každé miesto vo vnútri batérie EV. Sľuda, silikónová pena a aerogél plnia rôzne funkcie a pokročilé balenia ich môžu používať spolu.

Je aerogél najlepším tepelným izolátorom pre články batérie EV?

Použitie objemnej izolačnej vrstvy medzi článkami môže spotrebovať cenný objem batérie a zmenšiť priestor dostupný pre aktívny materiál.

Aerogél je obzvlášť atraktívny tam, kde inžinieri potrebujú vysokú tepelnú odolnosť v tenkej a ľahkej bariére medzi bunkami. Komerčné automobilové aerogélové bariéry sú navrhnuté pre architektúru vreciek a prizmatických batérií a môžu kombinovať tepelné a mechanické funkcie.^[1]

Je aerogél lepší ako sľuda na tepelnú ochranu batérie?

Nahradenie sľudy aerogélom všade môže oslabiť elektrické alebo štrukturálne izolačné funkcie, zatiaľ čo používanie sľudy všade nemusí poskytnúť požadovaný tepelný výkon medzi bunkami na jednotku hrúbky.

Použite aerogél, keď je prioritou tenký tepelný odpor, a sľudu, keď dominuje elektrická izolácia, rozmerová stabilita a vysokoteplotná bariéra. V mnohých baleniach EV nie je technická odpoveď aerogél verzus sľuda – rozhoduje sa, kam ktorý materiál patrí.

Je aerogél lepší ako silikónová pena?

Zámena tepelných bariér s kompresnými podložkami môže spôsobiť zlú podporu buniek alebo nedostatočnú tepelnú ochranu.

Aerogél sa vo všeobecnosti vyberá predovšetkým pre výkon tepelnej bariéry, zatiaľ čo silikónová pena sa široko používa na kompresiu, odpruženie, správu medzier a tesnenie. Špecializované produkty môžu kombinovať viacero funkcií, takže pri konečnom porovnaní musia byť použité skutočné materiálové údaje a stav batérie.

Tepelná ochrana tiež vyžaduje overenie na úrovni systému. Skríning materiálu podľa UL 2596 zohľadňuje vážne tepelné a mechanické účinky spojené s tepelným únikom batérie, a nie spoliehať sa len na normálnu teplotu.^[2]

Nie ste si istí, či použiť aerogél, sľudu alebo silikónovú penu?

Pošlite Fuqiang svoj výkres batérie EV, formát článku, dostupnú medzeru, teplotné požiadavky a podmienky montáže. Môžeme vám pomôcť posúdiť, kde by sa mal aerogél, sľuda a silikónová pena umiestniť, a pripraviť vlastné vzorky na vyhodnotenie.

FAQ

Aký materiál je najlepší tepelný izolátor?

Neexistuje univerzálny najlepší materiál. Aerogél je silným kandidátom pre bariéry medzi bunkami EV batérie, kde sú kritické nízka hrúbka a vysoký tepelný odpor.

Je aerogél lepší ako izolácia zo sklenených vlákien?

Aerogél môže poskytnúť vysokú tepelnú odolnosť pri oveľa menšej hrúbke v špecializovaných aplikáciách, ale náklady, mechanická konštrukcia a požiadavky na aplikáciu sú odlišné.

Aká je najlepšia izolácia medzi článkami batérie EV?

Aerogélové tepelné bariéry sa čoraz častejšie používajú medzi vakom a prizmatickými bunkami, ale správny materiál a hrúbka musia byť overené vzhľadom na konkrétny dizajn bunky a balenia.

Zastaví sľuda tepelný únik batérie EV?

Sľuda nezastaví elektrochemický tepelný únikový proces vo vnútri zlyhávajúceho článku. Môže slúžiť ako vysokoteplotná a elektrická bariéra, ktorá pomáha zvládať pôsobenie tepla a plameňa v okolitom systéme.

Môžu sa aerogél a sľuda používať spolu?

áno. Batéria môže používať aerogél na tepelný odpor medzi bunkami a sľudu v miestach vyžadujúcich dodatočnú elektrickú izoláciu alebo vysokoteplotnú bariéru.

Aká izolácia sa používa v 800V EV batériách?

800V batérie môžu využívať viaceré izolačné technológie, vrátane aerogélu, sľudy, fólií, pien a umelých polymérov. Výber materiálu závisí od tepelných a vysokonapäťových elektrických požiadaviek.

15-ročná perspektíva inžinierstva automobilových káblových zväzkov

Po 15 rokoch práce s elektrickými systémami v automobiloch a komponentmi EV len zriedka odporúčam požiadať o 'najlepší izolačný materiál' bez toho, aby ste najprv definovali jeho umiestnenie. Aerogél, sľuda a silikónová pena riešia rôzne problémy vo vnútri batérie. Dobrý dizajn EV dáva každému materiálu tam, kde jeho vlastnosti vytvárajú najväčšiu hodnotu.

Autoritatívne referencie

[1] Aspen Aerogels — Tepelné bariéry batérií EV

[2] UL Solutions — Screening materiálu krytu batérie EV