ฉนวนกันความร้อนไมก้าทำงานอย่างไรในชุดแบตเตอรี่ EV

ฉนวนกันความร้อนไมกาถูกนำมาใช้ในการใช้งานแบตเตอรี่ EV เนื่องจากวัสดุที่มีไมก้าสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น และอาจช่วยรักษาสิ่งกีดขวางทางกายภาพภายใต้ความเครียดจากความร้อน แผ่นไมกาสามารถช่วยป้องกันความร้อนและเปลวไฟได้ในขณะที่ยังเป็นฉนวนไฟฟ้า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของผลิตภัณฑ์

อย่างไรก็ตาม ฉนวนไฟฟ้า ฉนวนกันความร้อน และความต้านทานเปลวไฟเป็นคุณสมบัติที่แตกต่างกัน วัสดุไมกาที่เหมาะสมสำหรับการแยกด้วยไฟฟ้าไม่ใช่สิ่งกีดขวางการหนีความร้อนที่มีประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติ ส่วนประกอบที่สมบูรณ์จะต้องได้รับการประเมินตามฟังก์ชันที่ต้องการ

ฟังก์ชั่นการป้องกันที่แตกต่างกันของวัสดุที่มีไมกาในแบตเตอรี่ EV

ฉนวนความร้อนไมกาสามารถลดการถ่ายเทความร้อนระหว่างส่วนประกอบแบตเตอรี่ได้อย่างไร

การถ่ายเทความร้อนที่มากเกินไประหว่างส่วนประกอบที่อยู่ติดกันสามารถเพิ่มการสัมผัสความร้อนและสร้างความเสียหายให้กับฉนวนที่ไวต่ออุณหภูมิหรือโครงสร้างใกล้เคียง

ประเมินแผงกั้นที่มีไมกาโดยใช้คุณสมบัติทางความร้อนที่วัดทะลุได้และสแต็กอัพที่ติดตั้งทั้งหมด

การถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้า ความหนา ความต้านทานต่อการสัมผัส แรงอัด และความแตกต่างของอุณหภูมิ ASTM C177 มีวิธีการใช้แผ่นความร้อนที่มีการป้องกันสำหรับการวัดคุณสมบัติการส่งผ่านความร้อนในสภาวะคงตัวภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด [1] ไม่ควรถือว่าผลลัพธ์ที่วัดได้ใกล้กับอุณหภูมิห้องเพื่อคาดการณ์ประสิทธิภาพระหว่างการให้ความร้อนจัดในระยะเวลาสั้นๆ การสร้างแบบจำลองทางความร้อนต้องใช้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสที่ตั้งใจไว้

แผงกั้นความร้อนไมก้าถูกใช้ในชุดแบตเตอรี่ EV ที่ไหน?

แผงกั้นในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้ส่วนประกอบสำคัญสัมผัสกับความร้อนหรือรบกวนฟังก์ชันการระบายความร้อนและการระบายอากาศของแบตเตอรี่

ค้นหาตำแหน่งอุปสรรคไมก้าตามการประเมินอันตรายจากความร้อน สถาปัตยกรรมทางไฟฟ้า และพื้นที่บรรจุภัณฑ์ที่มีอยู่

ตำแหน่งที่ผู้สมัครอาจรวมถึงอินเทอร์เฟซระหว่างเซลล์ถึงเซลล์ที่เลือก พาร์ติชันโมดูล ฝาครอบบัสบาร์ และพื้นผิวของตู้ ตำแหน่งที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับการออกแบบเซลล์ เส้นทางเหตุการณ์ความร้อน การกักเก็บเชิงกล และการทำงานของวัสดุที่อยู่ติดกัน ไม่ควรใช้ไมกาแทนวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนที่มีจุดประสงค์เพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังแผ่นทำความเย็นโดยไม่ตรวจสอบผลที่ตามมาทางความร้อน

แผ่นไมก้าสามารถหยุดการแพร่กระจายของความร้อนได้หรือไม่?

สมมติว่าแผ่นทนความร้อนเพียงอย่างเดียวจะหยุดการแพร่กระจายอาจทำให้การออกแบบแบตเตอรี่เสี่ยงต่อก๊าซอุณหภูมิสูง เปลวไฟ และความเสียหายทางกล

ตรวจสอบอุปสรรคไมกาภายใต้สภาวะความผิดปกติทางความร้อนและกลไกที่เกิดขึ้นจริงที่กำหนดไว้สำหรับระบบแบตเตอรี่

การหนีความร้อนเกี่ยวข้องมากกว่าการนำในสภาวะคงตัว ก๊าซร้อน อนุภาค เปลวไฟ ความดัน และความล้มเหลวของวัสดุในท้องถิ่นอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งกีดขวาง ASTM E1354 วัดคุณสมบัติการตอบสนองต่อไฟ เช่น การปล่อยความร้อนและการผลิตควันภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการที่ระบุ [2] แต่ไม่ได้กำหนดการป้องกันการแพร่กระจายในชุดแบตเตอรี่ การทดสอบระดับบรรจุภัณฑ์ต้องเป็นไปตามการออกแบบจริงและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง

วิศวกรควรเปรียบเทียบเกรดฉนวนความร้อนไมก้าที่แตกต่างกันอย่างไร

วัสดุสองชนิดที่ถูกอธิบายว่าเป็นฉนวนไมกาอุณหภูมิสูงอาจมีพฤติกรรมแตกต่างกันเนื่องจากสารยึดเกาะ การเสริมแรง และโครงสร้างไม่เหมือนกัน

เปรียบเทียบข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุที่สมบูรณ์และผลการทดสอบภายใต้สภาวะที่สอดคล้องกันก่อนเลือกเกรด

ขอประเภทไมกา องค์ประกอบของสารยึดเกาะที่เปิดเผย ความหนาทั้งหมด โครงสร้าง เงื่อนไขการทดสอบความร้อน และหลักฐานความสมบูรณ์ของโครงสร้างหลังการสัมผัส IEC 60695-11-10 อธิบายวิธีการคัดกรองเปลวไฟขนาดเล็กสำหรับวัสดุที่เกี่ยวข้อง [3]; ไม่ควรถือเป็นคุณสมบัติหนีความร้อน EV แผนการคัดกรองวัสดุที่เหมาะสมจะต้องแยกแยะอุณหภูมิการทำงานตามปกติจากการสัมผัสข้อผิดพลาดพิเศษ

สำหรับการเปรียบเทียบวัสดุทางเทคนิค ให้แชร์ตำแหน่งของแผงกั้น พื้นที่ว่าง การสัมผัสความร้อนที่คาดหวัง ส่วนประกอบที่อยู่ติดกัน และวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ขอประเมินการก่อสร้างผู้สมัครและหลักฐานเฉพาะที่จำเป็นก่อนอนุมัติ

คำถามที่พบบ่อย

ไมกาเป็นฉนวนความร้อนหรือฉนวนไฟฟ้าหรือไม่?

ไมกาเป็นที่รู้จักกันดีในด้านฉนวนไฟฟ้าและทนความร้อน ประสิทธิภาพในการเป็นแผงกั้นความร้อนขึ้นอยู่กับการก่อสร้างวัสดุสำเร็จรูป ความหนา และสภาวะอุณหภูมิ

ฉนวนไมก้าสามารถทดแทนวัสดุทำความเย็นของแบตเตอรี่ได้หรือไม่?

ไม่โดยอัตโนมัติ วัสดุทำความเย็นได้รับการคัดเลือกเพื่อจัดการการถ่ายเทความร้อน ในขณะที่แผงกั้นความร้อนอาจมีจุดประสงค์เพื่อจำกัดการถ่ายเทความร้อน การเปลี่ยนทดแทนต้องมีการตรวจสอบการออกแบบด้านความร้อน

ระดับอุณหภูมิที่สูงขึ้นหมายถึงฉนวนกันความร้อนที่ดีขึ้นหรือไม่?

ไม่ การทนต่ออุณหภูมิหมายถึงการคงอยู่หรือประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ภายใต้สภาวะที่กำหนด ในขณะที่ฉนวนกันความร้อนเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อน คุณสมบัติทั้งสองจะต้องได้รับการประเมินแยกกัน

ควรทดสอบแผงกั้นไมก้าเพื่อดูการระบายความร้อนของแบตเตอรี่อย่างไร

การทดสอบควรสะท้อนถึงการสัมผัสความร้อน ภาระทางกล สภาวะการระบายอากาศ และฟังก์ชันการป้องกันที่จำเป็นของการออกแบบแบตเตอรี่ ผลลัพธ์ของวัสดุขนาดเล็กสามารถรองรับการคัดกรองได้ แต่ไม่สามารถทดแทนการประกอบที่เกี่ยวข้องหรือการตรวจสอบระดับบรรจุภัณฑ์ได้

แผ่นไมก้าสามารถป้องกันบัสบาร์จากการสัมผัสความร้อนได้หรือไม่?

อาจมีส่วนช่วยในการแยกทางไฟฟ้าและการป้องกันความร้อนเมื่อเลือกอย่างเหมาะสม ส่วนประกอบบัสบาร์ที่สมบูรณ์ รวมถึงส่วนรองรับ ขั้วต่อ และฉนวนที่อยู่ติดกัน ยังคงต้องมีการประเมิน

บทสรุป

ฉนวนกันความร้อนไมก้ามีประโยชน์มากที่สุดเมื่อมีการกำหนดฟังก์ชันเฉพาะทางไฟฟ้า ความร้อน และเปลวไฟไว้อย่างชัดเจน การต้านทานความร้อนเพียงอย่างเดียวไม่ได้สร้างการป้องกันการหนีความร้อน และต้องไม่สับสนระหว่างผลการทดสอบวัสดุกับประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยระดับบรรจุภัณฑ์

หากต้องการหารือเกี่ยวกับการเลือกวัสดุหรือขอตัวอย่าง ให้จัดเตรียมภาพวาดสิ่งกีดขวางที่เสนอ สถานที่ติดตั้ง สภาวะอุณหภูมิในการทำงาน การสัมผัสข้อบกพร่องที่คาดหวัง และเกณฑ์การตรวจสอบที่จำเป็น ใช้ข้อมูลเหล่านั้นเพื่อเปรียบเทียบการก่อสร้างวัสดุ และระบุช่องว่างคุณสมบัติที่เหลืออยู่

อ้างอิง

1. ASTM อินเตอร์เนชั่นแนล, ASTM C177 — วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดฟลักซ์ความร้อนในสภาวะคงที่และคุณสมบัติการส่งผ่านความร้อนโดยใช้อุปกรณ์แผ่นร้อนที่มีการป้องกัน.

2. ASTM อินเตอร์เนชั่นแนล, ASTM E1354 — วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับอัตราการปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้โดยใช้เครื่องวัดปริมาณการใช้ออกซิเจน.

3. ไออีซี, IEC 60695-11-10:2013 — การทดสอบอันตรายจากไฟไหม้: วิธีทดสอบเปลวไฟแนวนอนและแนวตั้ง 50 W.

ประสบการณ์ในอุตสาหกรรมลากสายยานยนต์ 15 ปี

ประสบการณ์ในอุตสาหกรรมชุดสายไฟรถยนต์เป็นเวลา 15 ปีนำความสนใจไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างฉนวนไฟฟ้า การสัมผัสอุณหภูมิ และการป้องกันทางกล การเลือกใช้วัสดุควรเชื่อมโยงกับการควบคุมการผลิตในทางปฏิบัติ การตรวจสอบขนาด และหลักฐานการตรวจสอบ ในโครงการของลูกค้า การจับคู่ส่วนประกอบฉนวนกับสภาพแวดล้อมการทำงานและการประกอบจริงยังคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบระบบไฟฟ้าที่เชื่อถือได้