Litijev železov fosfat (LifePO4) in tritijeve baterije sta v novi industriji energetskih vozil dva pogosto uporabljena tipa baterij. Te baterije uporabljajo različne materialne rešitve za izboljšanje izolacije požara in zaščito toplotne varnosti.
Toplotno pobeg:
Ternarne litijeve baterije: Ternarne litijeve baterije zaradi svoje kemijske sestave in večje energijske gostote predstavljajo povečano tveganje za toplotno pobeg v nenormalnih pogojih, kot so prekomerno polnjenje, prekomerne ali visoke temperature. To lahko privede do povečanega tveganja za požarne incidente.
Baterije LifePO4: Baterije LifePO4 so sorazmerno varnejše, kar kaže na močno toleranco do visokih temperatur, prekomerno polnjenje in pretirano polnjenje. Posledično je povpraševanje po požarni zaščitni in toplotni izolaciji relativno nižje za baterije LifePO4.
Izolacijski materiali:
Ternarne litijeve baterije: za ublažitev potencialnih tveganj, povezanih s toplotnim begam, tritijeve baterije običajno potrebujejo izolacijske materiale višje stopnje med njihovimi postopki oblikovanja in proizvodnje. Ti materiali lahko vključujejo visokotemperaturno izolacijsko izolacijo, izolacijski trak, izolacijsko tesnilo in podobne komponente.
Baterije LifePO4: Zaradi svoje prirojene varnosti in visoke temperaturne tolerance baterije LifePO4 na splošno potrebujejo standardne izolacijske materiale in modele za izpolnjevanje požarne zaščite in zahteve za toplotno izolacijo.
Požarna zaščitna in toplotna izolacijska rešitev za baterije LifePO4:
Mikroporozni polipropilen (MPP): mikroporozni polipropilen se široko uporablja kot ognjevarna in toplotno insulirajoča plast v baterijah LifePO4. Ta material ima odlične toplotne in električne izolacijske lastnosti, zmanjšuje izgubo toplote in povečuje toplotno učinkovitost baterije. Ključne lastnosti MPP vključujejo:
Izjemna izolacijska zmogljivost: mikroskopska struktura pore MPP učinkovito izolira pozitivne in negativne elektrode znotraj baterijskega modula, kar preprečuje penetracijo elektrolitov. Uporablja se lahko kot ločevalnik akumulatorjev, s čimer se zagotovi varno delovanje baterijskega sistema z izogibanjem kratkim stikom in uhajanjem toka.
Keramična silikonska guma: Keramična silikonska guma se običajno uporablja kot varnostna zaščitna plast v baterijah LifePO4. Za nadaljnje povečanje požarne odpornosti se na keramizirano silikonsko gumo pogosto nanese plast steklenih vlaken. V primeru požara se keramična silikonska guma spremeni v trdi keramični blok, kar preprečuje širjenje ognja. Učinkovito izolira in zdrži visoke temperature, ki jih ustvari baterija, pri čemer varuje sistem akumulatorja pred toplotno poškodbo.
Silicijeva pena: Silicijeva pena, prilagodljiva in mehak material, se pogosto uporablja za zapolnitev vrzeli med baterijskimi moduli LifePO4. Ponuja odlične toplotne izolacijske in puferne učinke, zmanjšanje prenosa toplote in vibracij, hkrati pa izboljšuje delovanje toplotnega upravljanja baterije. Ključne značilnosti silicijeve pene vključujejo:
Vrhunska učinkovitost toplotne izolacije: Silicija pena ima nizko toplotno prevodnost, učinkovito izolira toplotno prevodnost znotraj baterijskega modula in zmanjšanje izgube toplote. To povečuje energetsko učinkovitost baterijskega sistema in podaljša življenjsko dobo cikla baterije.
Visokotemperaturna odpornost: Silicijeva pena ohranja svojo strukturno in zmogljivo stabilnost v visokotemperaturnih okoljih, kar je ključnega pomena za baterijske sisteme. Učinkovito izolira in zdrži vpliv visokih temperatur, ki jih ustvarja baterija.
Ognjene in toplotne izolacijske rešitve za tritijeve baterije:
Airgel: Airgel, zelo porozen material z izjemnimi toplotnimi izolacijskimi lastnostmi, se pogosto uporablja kot toplotna izolacijska plast v tritijevih baterijah. Ključne značilnosti Airgel vključujejo:
Nizka toplotna prevodnost: Airgel ima izjemno nizko toplotno prevodnost, ki učinkovito izolira toplotno prevodnost znotraj baterije in zmanjšuje izgubo toplote. To izboljša toplotno upravljanje baterije in ublaži tveganje za pregrevanje.
Visoka poroznost: Zelo odprta struktura pora Airgel zagotavlja večjo površino, povečanje izolacije in preprečevanje prenosa toplote in uhajanja toka med notranjimi komponentami baterije. To prispeva k izboljšanju varnosti baterije.
Lahka in prožna: Airgel je lahek in ga je mogoče oblikovati, da se prilegajo različnim oblikam in velikosti baterijskih modulov, ne da bi dodali znatno težo.
MICA plošča: MICA plošča, znana po odlični visokotemperaturni upornosti, se pogosto uporablja kot toplotno izolacijsko tesnilo med tritijevimi akumulatorskimi moduli ali celicami. Preprečuje prenos toplote in zmanjšuje tveganje za kratke vezje. Ključne lastnosti plošče sljude vključujejo:
Odlične izolacijske lastnosti: sljude z izjemnimi izolacijskimi zmogljivostmi.
Odpornost z visoko temperaturo: Skene plošče vzdržujejo stabilnost v visokotemperaturnih okoljih, kar zagotavlja vzdržljivost v novih baterijah z energijskimi vozili, ki med delovanjem ustvarjajo visoke temperature. Tabla sljude zdrži povišane temperature znotraj modula akumulatorja in ščiti okoliške komponente pred poškodbami, povezanimi s toploto.
Za zaključek litijev železov fosfatni baterije in tritijeve baterije uporabljajo različne materialne rešitve za požarno zaščito in varnostne ukrepe toplotne izolacije. Baterije LifePO4 pogosto uporabljajo mikroporozne polipropilenske materiale,
