Përmirësimi i sigurisë së automjeteve elektrike: Roli i materialeve të izolimit të Airgel

Me rritjen e mbështetjes së qeverisë globale për zhvillimin e automjeteve të reja të energjisë, prodhimi dhe shitjet e automjeteve elektrike kanë dëshmuar një rritje të shpejtë, duke çuar në industrializim të përshpejtuar. Sidoqoftë, arratisja termike mbetet një shqetësim i rëndësishëm për sigurinë për automjetet elektrike, veçanërisht në lidhje me bateritë litium-jon të përdorura si burimin e tyre të energjisë. Mbingarkimi mund të çojë në temperatura të larta, duke rezultuar në zjarre dhe shpërthime. Për të trajtuar këtë çështje, materialet e izolimit të Airgel janë shfaqur si një zgjidhje efektive për përmirësimin e sigurisë së automjeteve elektrike.

Përparësitë e materialeve të izolimit të Airgel:

Aerogels ofrojnë disa përfitime kryesore, duke përfshirë përçueshmërinë e ulët termike, performancën e shkëlqyeshme të izolimit dhe mos-kombinueshmërisë. Në krahasim me materialet tradicionale të izolimit, aerogelët sigurojnë të njëjtin nivel të efektivitetit të izolimit me vetëm 1/5 deri në 1/3 të trashësisë. Ky atribut për kursimin e hapësirës është veçanërisht i rëndësishëm për bateritë e energjisë pasi mundëson përmirësimin e kontrollit dhe menaxhimit termik, performancës së përmirësuar dhe temperaturave më të qëndrueshme. Materialet e izolimit të AirGel veprojnë si izolim dhe pengesa rezistente ndaj zjarrit, duke u siguruar përdoruesve dhe pasagjerëve kohë shtesë për të evakuuar dhe shuar zjarret.

Aplikimet e materialeve të izolimit të ajrit në automjetet elektrike:

Materialet e izolimit të ajrit gjejnë aplikim në aspekte të ndryshme të automjeteve të reja të energjisë, të tilla si izolimi dhe prapambetja e flakës midis qelizave të baterisë, izolimi dhe thithja e shokut midis moduleve dhe kazanëve, shtresave të jashtme të mbrojtjes së ftohtë për kutitë e baterive dhe shtresat e izolimit të temperaturës së lartë. Le të përqëndrohemi në pads izolimi Airgel të përdorura për bateritë e energjisë dhe të shqyrtojmë treguesit e tyre kryesorë të performancës.

Kërkesat e performancës për pads izolimi Airgel:

Sipas standardit të grupit T/CSTM 00193-2020 për jastëkët e izolimit të ajrit të përdorura në bateritë e energjisë litium-jon, kërkesat kryesore të performancës përfshijnë:

1. Shkalla e devijimit në masë: Nuk duhet të kalojë 15%.

2. Performanca e izolimit termik: tkurrja e gjatësisë dhe dimensioneve të gjerësisë së mostrës para dhe pas provës nuk duhet të kalojë 3%. Temperatura në anën e ftohtë të mostrës nuk duhet të kalojë 180 ° C brenda 5 minutave nga prova.

3. Djegia vertikale: Duhet të plotësojë kërkesat e nivelit V0 të specifikuara në GB/T 2408.

4. Raporti i kompresimit: Nuk duhet të jetë më pak se 35% nën një presion prej 2 MPa.

5. Forca elastike: Duhet të jetë jo më pak se 500 kPa në të dy drejtimet e gjatësisë dhe gjerësisë.

6. Performanca e izolimit: Rezistenca termike në sipërfaqe duhet të jetë më e madhe se 500 MΩ, dhe rryma e rrjedhjes duhet të jetë më pak se 1 mA.

7. Substancat e kufizuara: Duhet të përputhen me kërkesat e Direktivës 2011/65/BE.

8. Rezistenca e plakjes: Pas plakjes, shkalla e dobësimit të forcës në tërheqje nuk duhet të kalojë 30%, dhe shkalla e ndryshimit të dimensioneve të gjatësisë dhe gjerësisë duhet të jetë më e vogël se 1%. Performanca e izolimit termik duhet të plotësojë kërkesat e specifikuara në tabelë.

Krahasimi me materialet tradicionale të izolimit:

Materialet izoluese të përdorura zakonisht për bateritë e energjisë përfshijnë shkumë, shkumë plastike, lesh xhami ultra të imët, pambuk me silicë të lartë, panele izolimi vakum dhe silicë ajri. Në krahasim me pads tradicionale të izolimit, jastëkët e izolimit të ajrit ofrojnë avantazhe të tilla si prapambetje e flakës, rezistencë me temperaturë të lartë, përçueshmëri të ulët termike, asnjë gjenerim toksik të gazit, rezistencë ndaj ujit, rezistencë ndaj lagështirës, ​​rezistencë të shokut, peshë të lehtë, kosto të ulët dhe trashësi të hollë.

Rëndësia e materialeve të izolimit të Airgel:

Kur aplikohet në modulet e baterisë së energjisë litium-jon, përçueshmëria e ulët termike e pads izolimit të ajrit bllokon në mënyrë efektive shpërndarjen e shpejtë të nxehtësisë të gjeneruar gjatë karikimit dhe shkarkimit të nivelit të lartë. Në rast të arratisjes termike, pads izolimi Airgel sigurojnë izolim termik, vonuar ose parandaluar aksidente. Nëse qelizat e baterisë bëhen të mbinxehura dhe kapin zjarr, pads izolimi Airgel, me vetitë e tyre jo të djegshme (që përputhen me kërkesat e nivelit A1), mund të bllokojnë ose vonojnë në mënyrë efektive përhapjen e zjarrit. Kjo siguron që paketa e baterisë të mbetet jo e ndezshme dhe jo-eksplozive për të paktën 5 minuta, duke siguruar kohë të mjaftueshme për evakuim. Kështu, pads e izolimit të Airgel luajnë një rol jetësor në përmirësimin e performancës së sigurisë së paketave të baterisë së energjisë së automjetit të ri.

Përfundim:

Megjithë koston më të lartë, performanca superiore e sigurisë së materialeve të izolimit të Airgel tejkalon atë të materialeve të tjera tradicionale të izolimit. Ato njihen si zgjedhja optimale për izolimin e baterisë së energjisë dhe materialet retardant të flakës. Ndërsa rëndësia e sigurisë në automjetet e reja të energjisë vazhdon të rritet, aplikimi i materialeve të izolimit të Airgel, veçanërisht në autobusët elektrikë dhe makina të reja të energjisë me fund të lartë me kërkesa më të larta sigurie, është padyshim opsioni i preferuar. Ekspertët vlerësojnë se shitjet globale të automjeteve të reja të energjisë do të përbëjnë një të tretën e shitjeve totale të automjeteve deri në vitin 2025, duke treguar një të ardhme premtuese për Aerogels. Ndërsa shkalla e prodhimit të materialeve Airgel piqet dhe zgjerohet, çmimet pritet të ulen, duke çuar në rritjen e depërtimit dhe aplikimit të tregut në industrinë e re të automjeteve energjetike.