Прегледи: 0 Аутор: Уредник сајта Време објаве: 14.08.2026 Порекло: Сајт
Ако се дозволи да се топлота која беже топлоте слободно креће од једне ћелије до друге, локални квар батерије може ескалирати у ширење на нивоу модула и на крају угрозити комплетан батеријски пакет.
Најефикаснија употреба лискуна је стога различита на сваком нивоу: танке баријере између ћелија, веће топлотне и електричне баријере око модула и ватроотпорна изолација на поклопцима паковања, зидовима, сабирницама и другим критичним интерфејсима. Лискун није активан расхладни материјал; његова главна улога је да одложи пренос топлоте, одржи диелектричну сепарацију и заштити околне структуре током абнормалних догађаја високе температуре.
Када су две ћелије чврсто спаковане заједно, директан пренос топлоте са површине на површину може омогућити ћелији која не ради брзо да загреје свог суседа и повећа ризик од ширења топлоте од ћелије до ћелије.
Решење је уградња танких листова лискуна, ламината од лискуна или пројектованих баријера на бази лискуна између суседних ћелија где архитектура батерије захтева термичко и диелектрично одвајање. Баријера ствара додатни топлотни отпор док одржава електричну изолацију између проводних површина ћелија и околних структура.
Чврсти лискун и ламинати лискуна се користе као баријере између ћелија батерија јер задржавају способност електричне изолације на повишеним температурама и могу помоћи у успоравању преноса топлоте током термичког догађаја.[1]
Лискун на нивоу ћелије је посебно практичан са призматичним распоредом и распоредом ћелија у облику врећице где су велике равне површине окренуте једна према другој. Архитектуре са цилиндричним ћелијама могу уместо тога да користе обликоване преграде, рукаве, прстенове, одстојнике или друге материјале за ширење топлоте у зависности од размака ћелија и правца вентилације.
Лискун не би требало да блокира пројектовани пут за вентилацију ћелија. Баријера која успорава бочно ширење топлоте, али преусмерава врући гас ка другој критичној компоненти, може створити другачији режим квара.
Чак и када појединачне ћелије имају термалне баријере, озбиљан догађај и даље може изложити оквир модула, сабирнице, завршне плоче, суседне групе ћелија и електричне компоненте екстремној топлоти.
Решење је да се користе веће компоненте лискуна као баријере на страни модула, изолација крајњих плоча, изолација сабирница, горња заштита и термичко раздвајање између група ћелија. На овом нивоу, лискун више не штити само један интерфејс ћелије; постаје део топлотно-пропагационе и електричне изолационе архитектуре модула.
Компоненте лискуна се обично користе за електричну изолацију између ћелија, модула и проводних делова, као и за термичке баријере и заштиту отпорну на ватру унутар система ЕВ батерија.[2]
Ниво батерије |
Типична позиција лискуна |
Главна функција |
Ризик дизајна кључа |
|---|---|---|---|
Целл |
Између суседних ћелија |
Споро пренос топлоте од ћелије до ћелије и обезбеђује диелектричну изолацију |
Блокирање путева за вентилацију или коришћење превелике дебљине |
Модул |
Зидови модула, завршне плоче, сабирнице и границе група ћелија |
Садржи топлоту унутар мање зоне и заштити електричне интерфејсе |
Ометање компресије, хлађења или склапања |
Пацк |
Поклопац паковања, бочне стране, баријере од модула до модула и ХВ компоненте |
Заштитите кућиште и одложите ширење на нивоу паковања |
Тежина, простор за паковање и непотпуна покривеност |
Избор материјала на нивоу модула такође треба да узме у обзир компресију. Неким архитектурама батерија је потребан контролисани притисак на кесице или призматичне ћелије, што значи да се чврсти слој лискуна може комбиновати са компатибилнијим јастучићем, а не да се очекује да ће сам по себи обезбедити заштиту од пожара и управљање компресијом.
Ако топлотни догађај побегне из модула, врући гас, пламен, честице и топлота зрачења могу да нападну поклопац батерије, зид кућишта, високонапонске сабирнице, ожичење, конекторе или оближње структуре возила.
Решење је да се користе већи листови лискуна и обликоване компоненте око критичних граница паковања, укључујући доњу страну поклопца паковања, зидове периметра, интерфејсе модула-модула, области сабирница и високонапонске електричне компоненте. Лискун на нивоу паковања обезбеђује коначну термичку и диелектричну баријеру између унутрашње зоне квара батерије и кућишта или возила.
Примене у индустрији обухватају баријере за ћелије и модуле, изолацију око унутрашњег периметра батерије, заштиту поклопца паковања и флексибилну изолацију од лискуна око компоненти као што су сабирнице и ожичење.[3]
Ниво паковања генерално захтева већу покривеност површине него баријере на нивоу ћелије, тако да тежина, дебљина, причвршћивање, отпорност на вибрације, изрези, отвори за вентилацију и толеранције монтаже постају важнији.
Додавање најдебљег листа лискуна свуда није аутоматски најсигурнији дизајн. Термичке баријере морају функционисати са вентилацијом за гас, растерећењем притиска, плочама за хлађење, електричним зазорима, употребљивошћу и укупном масом паковања.
Коришћење исте дебљине и геометрије лискуна на сваком нивоу батерије може додати непотребну масу, а да притом најважније термалне путеве оставља недовољно заштићеним.
Исправно решење је да изаберете лискун према режиму квара на свакој локацији уместо да га третирате као једну универзалну изолацију батерије. Ћелијске баријере дају приоритет локалној контроли ширења, баријере модула штите веће електричне и структурне зоне, а препреке пакета штите кућиште и интерфејс возила.
Поједностављена логика дизајна је:
Ниво ћелије: Зауставите топлоту да се креће директно у суседну ћелију.
Ниво модула: Спречите да једна група ћелија компромитује цео модул.
Ниво паковања: Спречите да топлота и пламен на нивоу модула нападну кућиште и околно возило.
Лист лискуна који је превише танак можда неће обезбедити довољно топлотног кашњења, док непотребно дебео лист повећава тежину паковања, цену, висину наслага и потешкоће са монтажом.
Решење је да се одреди дебљина испитивањем топлотног ширења, захтеви за диелектриком, механичка ограничења, време излагања и локација баријере. Не постоји појединачна дебљина лискуна која је тачна за сваку ЕВ батерију.
Потребна конструкција зависи од хемије ћелије, формата ћелије, ускладиштене енергије, размака, очекиваног топлотног флукса, правца одводног гаса, дозвољене температуре на заштићеној страни, квалитета лискуна, система везивања и да ли се материјал користи сам или као део вишеслојне баријере.
Из тог разлога, избор материјала треба да се заснива на репрезентативном тестирању батерија, а не на једноставном навођењу „1 мм лискуна“ или „2 мм лискуна“ из генеричког каталога.
Третирање лискуна, аерогела и силиконске пене као заменљивих материјала може створити лоше топлотне перформансе јер сваки материјал решава различиту комбинацију проблема изолације, компресије, заптивања и заштите од пожара.
Боље решење је често вишеслојни дизајн у коме лискун обезбеђује диелектричну заштиту од високе температуре и заштиту од пламена, док други материјал обезбеђује ниску топлотну проводљивост, усклађеност, амортизацију или заптивање. Комбинације материјала треба да се бирају око стварне архитектуре батерије и резултата теста злоупотребе.
Лискун је посебно користан тамо где су потребне структуралне топлотне баријере и електрична изолација. Материјали на бази аерогела могу понудити веома ниску топлотну проводљивост, док силиконске пене могу да обезбеде опоравак компресије и прилагођавање зазора.
Не треба очекивати да један материјал обавља сваку функцију батерије.
Наручивање равног листа лискуна пре потврде геометрије батерије може довести до блокираних вентилационих отвора, лошег размака при монтажи, напуклог материјала, непокривених топлотних путева или ометања сабирница и расхладних структура.
Исправно решење је дизајнирати компоненту лискуна из стварног ЦАД-а ћелије, модула или паковања и сценарија термичког бекства. Дебљина, изрези, рупе, растојања ивица, захтеви за савијање, лепак, начин монтаже, диелектрични захтеви и дозвољене толеранције димензија треба да се дефинишу пре сечења прототипа.
Инжењерске информације које треба обезбедити:
Пошаљите формат ћелије, локацију лискуна, ЦАД цртеж, захтевани опсег дебљине, максималне димензије, диелектричну мету, мету термалне баријере, захтев за лепљење, захтев за компресију, радну температуру и применљиву спецификацију теста злоупотребе батерије.
Лист лискуна може да преживи лабораторијски тест пламена, али и даље не успе у батерији ако вруће честице заобиђу баријеру, спојеви се отворе током вибрација или се топлота преноси кроз непокривене ивице и причвршћиваче.
Решење је да се потврди и материјал и архитектура склопљене батерије под репрезентативним термичким, електричним, механичким и условима окружења. Сама запаљивост материјала не показује да дизајн ћелије, модула или пакета може да контролише ширење топлоте.
УЛ Солутионс врши испитивање злоупотребе ЕВ батерија, пожара и топлотног ширења и наводи стандарде укључујући УЛ 2580, ГБ 38031, САЕ Ј2464, САЕ Ј2929, УН 38.3 и УНЕЦЕ Р100 међу најчешће коришћеним оквирима за тестирање батерија.[4]
ИСО 6469-1 специфицира безбедносне захтеве за системе за складиштење енергије који се могу пунити који се користе у друмским возилима на електрични погон, док УНЕЦЕ рад на Правилнику бр. 100 посебно се бави ширењем топлоте и заштитом путника од опасних догађаја са батеријама.[5][6]
Треба вам прилагођени лист лискуна за ЕВ батерију?
За преглед прототипа, припремите ЦАД ћелије, модуле или пакете, локацију уградње лискуна, циљну дебљину, захтев за диелектриком, циљ термичког одступања, максималне димензије, изрезе, лепљиву конструкцију, количину узорка и годишњу потражњу.
Прво дефинисање тачног нивоа уградње чини много лакшим одабир исправног разреда лискуна, дебљине, геометрије и производног процеса.
Лискун се углавном користи за високотемпературну електричну изолацију, топлотне баријере, заштиту од пожара и контролу ширења топлоте око ћелија, модула, сабирница и структура батерија.
Да. Танки листови лискуна или пројектоване баријере од лискуна могу се инсталирати између суседних ћелија где дизајн батерије захтева додатну диелектричну изолацију и отпор топлотног ширења.
Типичне локације укључују границе група ћелија, бочне зидове модула, завршне плоче, сабирнице, горњу заштиту и електрично проводљиве структуре које захтевају диелектричну изолацију.
Лискун се може користити испод поклопца паковања, дуж зидова кућишта, између модула, око сабирница и високонапонских компоненти, и на другим локацијама које захтевају термичке или електричне баријере.
Ниједан материјал не може гарантовати да неће доћи до топлотног бекства. Лискун се користи као пасивна баријера за успоравање преноса топлоте, одржавање изолације и помаже у смањењу или одлагању ширења на суседне компоненте.
Не. Већа дебљина може побољшати способност баријере у неким дизајнима, али такође повећава тежину, простор за паковање, цену и потешкоће са монтажом. Дебљина мора бити потврђена за специфичну архитектуру батерије.
Коначни ниво валидације треба да одражава начин на који се материјал користи. Скрининг на нивоу ћелије је користан, али тестови на нивоу модула и паковања и даље могу бити потребни јер путеви ширења, вентилациони гасови, геометрија кућишта и суседне компоненте мењају понашање система.
15-годишња перспектива компоненти аутомобилске батерије
На основу 15 година искуства у производњи аутомобилских компоненти и каблова, не бирам лискун само на основу температуре или дебљине. Прво питање је увек где се налази део: ћелија, модул или пакет.
Ћелијска баријера мора да контролише локални пренос топлоте без ометања вентилације; баријера модула мора да штити електричне и структурне интерфејсе; а баријера за чопор мора да штити ограђени простор и околно возило. Поуздан дизајн долази од усклађивања квалитета лискуна, дебљине, облика, методе фиксирања и теста валидације са том тачном путањом квара.
[1] Елмелин — изолација од лискуна за сигурност ЕВ батерија и баријере ћелија
[2] Елмелин — Лискуна компоненте за топлотну и електричну изолацију батерија
[3] Елецтролоцк — термална заштита од бекства у ЕВ батеријама: улога лискуна
[4] УЛ Солутионс — Злоупотреба ЕВ батерија, испитивање пожара и топлотног ширења
