Airgel vs Mica: Cili është më i mirë për mbrojtjen termike të baterisë EV?

Zgjedhja e barrierës termike të gabuar mund të lejojë që nxehtësia nga një qelizë litium-jonike e dështuar të arrijë më shpejt në qelizat ngjitur, duke rritur rrezikun e përhapjes termike të arratisur nga qeliza në qelizë.

Aeroxheli është përgjithësisht më i mirë kur përparësia e projektimit është izolimi termik maksimal në një shtresë të hollë dhe të lehtë, ndërsa mika është më e fortë kur izolimi elektrik, stabiliteti strukturor dhe performanca e barrierës në temperaturë të lartë janë përparësitë. Në shumë paketa të baterive EV, zgjidhja më e mirë nuk është zgjedhja e një materiali universal, por përdorimi i secilit ku vetitë e tij zgjidhin një rrezik specifik termik dhe elektrik.

Cili është ndryshimi kryesor midis Airgel dhe Mica?

Trajtimi i aerogelit dhe mikës si materiale izoluese të këmbyeshme mund të rezultojë në trashësi, peshë, kosto ose mbrojtje të pamjaftueshme në vende kritike brenda paketës së baterisë.

Zgjidhni airgel kryesisht për izolim termik dhe mikë kryesisht për aplikime të forta të barrierave termo-elektrike. Struktura shumë poroze e Aerogelit shtyp në mënyrë jashtëzakonisht efektive transferimin e nxehtësisë, ndërsa mika ofron veti të shkëlqyera dielektrike dhe mbetet dimensionalisht e qëndrueshme në temperatura të rënda.

Dallimi bëhet veçanërisht i rëndësishëm gjatë arratisjes termike. UL Solutions vëren se ngjarjet termike të baterive EV mund të përfshijnë temperatura jashtëzakonisht të larta, flakë, presion dhe grimca të nxjerra, që do të thotë se zgjedhja e materialit duhet të marrë parasysh më shumë se një vlerë të vetme të përçueshmërisë termike.^[1]

A është Airgel më i mirë për mbrojtjen termike nga qeliza në qelizë?

Pa izolim të mjaftueshëm midis qelizave të mbushura ngushtë, nxehtësia e lëshuar nga një qelizë e dështuar mund të transferohet me shpejtësi në qelizat fqinje dhe të kontribuojë në përhapjen përmes modulit.

Barrierat me bazë aerogel janë veçanërisht tërheqëse ku inxhinierët kanë nevojë për rezistencë të fortë termike me trashësi dhe peshë minimale. Struktura e tyre poroze kufizon përcjelljen e nxehtësisë së ngurtë dhe të gaztë, duke lejuar barriera relativisht të holla për të ngadalësuar transferimin e nxehtësisë midis sipërfaqeve fqinje.

Kjo e bën aeroxhelin veçanërisht të rëndësishëm për barrierat nga qeliza në qelizë në modulet me densitet të lartë energjie , ku çdo milimetër i hapësirës së paketimit ka rëndësi.

Kur është Mica më e mirë se Aerogel?

Vetëm izolimi termik mund të mos jetë i mjaftueshëm rreth zbarave, lidhjeve të tensionit të lartë, mbulesave të moduleve dhe vendeve të tjera ku izolimi elektrik dhe stabiliteti mekanik janë po aq të rëndësishëm.

Mika është shpesh zgjedhja më e fortë kur komponenti duhet të sigurojë një pengesë me temperaturë të lartë dhe izolim dielektrik të besueshëm. Mund të përpunohet në fletë dhe pjesë të prera me porosi për modul, zbarë, mbyllje dhe struktura izoluese të tensionit të lartë.

Kjo e bën mikën veçanërisht të dobishme pranë zbarave HV, lidhësve, ndërfaqeve elektrike, kufijve të moduleve dhe zonave të mbrojtjes në nivel paketimi.

Airgel vs Mica: Cili material funksionon më mirë?

Përzgjedhja e materialeve nga një specifikim i vetëm si temperatura maksimale mund të fshehë dallime të rëndësishme në përçueshmërinë termike, sjelljen e kompresimit, performancën dielektrike, trashësinë dhe qëndrueshmërinë mekanike.

Krahasoni materialet sipas funksionit të tyre aktual brenda paketës së baterisë në vend që të kërkoni për një fitues universal. Një ndarës qelizash ka kërkesa shumë të ndryshme nga një barrierë e zbarrës HV ose përbërës izolues të mbylljes.

A mund të përdoren së bashku Airgel dhe Mica?

Detyrimi i një materiali izolues për të kryer çdo funksion termik, elektrik dhe mekanik mund të krijojë një paketë baterie joefikase dhe të rrisë koston e materialit pa përmirësuar sigurinë.

Një arkitekturë hibride e izolimit mund të përdorë aeroxhelin pranë qelizave dhe mikë rreth zonave të vështira elektrike ose mekanike. Kjo i lejon inxhinierët të përdorin aeroxhelin ku rezistenca termike për njësi trashësie ka më shumë rëndësi dhe mikë ku performanca e pengesës dielektrike dhe strukturore bëhet kritike.

Për shembull, një modul baterie mund të përdorë një kompozit aerogel midis qelizave ndërsa përdor përbërës mikë të prerë rreth zbarrave, lidhjeve të tensionit të lartë, mbulesave të moduleve ose ndërfaqeve të mbylljes.

Si duhet të zgjedhin inxhinierët midis Airgel dhe Mica?

Zgjedhja e një pengese termike përpara se të kuptoni kiminë e qelizës, sjelljen e përhapjes, hendekun e disponueshëm, ngarkesën e kompresimit, tensionin dhe komponentët përreth mund të çojë në ridizajnim të shtrenjtë pas testimit të modulit.

Përcaktoni fillimisht skenarin e dështimit, më pas zgjidhni materialin dhe trashësinë rreth performancës së kërkuar termike, elektrike dhe mekanike. Pjesët e prototipit duhet të vërtetohen përfundimisht në nivelet përkatëse të qelizës, modulit dhe paketës.

UL Solutions kryen testimin e përhapjes termike të baterisë EV nga niveli i qelizës nëpër paketë dhe vlerëson efektivitetin e barrierave kundër përhapjes dhe materialeve izoluese.^[2] SAE J2464 trajton gjithashtu testimin e abuzimit të baterive të automjeteve elektrike dhe hibride në kushte përtej diapazonit të tyre normal të funksionimit.^[3]

Keni nevojë për pjesë të personalizuara Airgel ose Mica për një projekt të baterive EV?

Fuqiang mund të mbështesë përbërës të personalizuar të izolimit të baterisë sipas qelizës, modulit, paketës, zbarrës, lidhësit dhe strukturës së instalimeve elektrike të tensionit të lartë. Na dërgoni vizatimin tuaj, trashësinë e kërkuar, temperaturën e funksionimit, tensionin dhe vendndodhjen e instalimit për zgjedhjen e materialit ose vlerësimin e mostrës.

FAQ

A është airgel më i mirë se mika për bateritë EV?

Jo universalisht. Aeroxheli është përgjithësisht më i fortë për izolim termik me efikasitet të lartë, ndërsa mika është veçanërisht e vlefshme kur kërkohet edhe izolimi elektrik dhe performanca strukturore e barrierës termike.

Ku përdoret airgel në një paketë baterish EV?

Kompozitat e aerogelit zakonisht konsiderohen për vende të ngushta me barrierë termike, si midis qelizave të baterisë ose rreth moduleve ku kufizimi i transferimit të nxehtësisë është kritik.

Ku përdoret mika në bateritë EV?

Komponentët mikë mund të përdoren rreth moduleve, zbarrave, lidhjeve të tensionit të lartë, mbulesave të baterive dhe ndërfaqeve të mbylljeve që kërkojnë izolim termik dhe elektrik.

A mundet mika të ndalojë largimin termik të baterisë?

Mika nuk e ndalon ikjen termike elektrokimike që ndodh brenda një qelize të dështuar. Mund të jetë pjesë e një sistemi pengues të krijuar për të vonuar përhapjen e nxehtësisë dhe flakës në komponentët përreth.

A mundet airgeli të parandalojë plotësisht përhapjen termike të arratisur?

Asnjë material nuk duhet të supozohet që të parandalojë plotësisht përhapjen pa vërtetimin e nivelit të sistemit. Performanca e pengesës varet nga ndërtimi i materialit, trashësia, kimia e qelizave, hapësira, ngjeshja, fluksi i nxehtësisë, ajrimi dhe arkitektura e paketimit.

Perspektiva 15-vjeçare e parzmores së telit të automobilave

Pas 15 vitesh pune me parzmoret e telave të automobilave dhe sistemet elektrike EV, e shoh izolimin e baterive si pjesë të arkitekturës së plotë të tensionit të lartë - jo një vendim material i izoluar. Airgel mund të kontrollojë transferimin e nxehtësisë rreth qelizave, ndërsa mika mund të sigurojë ndarje të fortë termike dhe elektrike rreth zbarrave, lidhësve HV dhe ndërfaqeve të instalimeve elektrike.

Prandaj, materiali më i mirë nuk është thjesht aerogel ose mikë. Është materiali, trashësia, gjeometria dhe vendndodhja që përputhen saktë me mënyrën e vërtetë të dështimit të baterisë.

Referencat autoritare

[1] UL Solutions - Vlerësimi i arratisjes termike të mbylljes së baterisë (BETR).

[2] UL Solutions — Abuzimi i baterive EV, zjarri, termik dhe testimi i performancës

[3] SAE International — Testimi i abuzimit me bateritë e automjeteve elektrike J2464