แผงฉนวนกันความร้อนซิลิกานาโนแบบกำหนดเองปกป้องชุดแบตเตอรี่ EV ได้อย่างไร

หากไม่มีแผงกั้นความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ความร้อนจากเซลล์แบตเตอรี่ที่เสียหายสามารถแพร่กระจายไปยังเซลล์ที่อยู่ติดกัน ชุดสายไฟ บัสบาร์ เซ็นเซอร์ และกล่องหุ้มแบตเตอรี่ เพิ่มความเสี่ยงของการแพร่กระจายความร้อนและความล้มเหลวระดับแพ็ค

วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติคือการติดตั้งแผงฉนวนกันความร้อนซิลิกานาโนแบบกำหนดเองในพื้นที่เซลล์ต่อเซลล์ โมดูลต่อโมดูล และการป้องกันแพ็คที่สำคัญ โครงสร้างซิลิกาที่มีรูพรุนระดับนาโนจำกัดการถ่ายเทความร้อน ในขณะที่ยังคงโครงสร้างที่บางและน้ำหนักเบาซึ่งเหมาะสำหรับชุดแบตเตอรี่ EV ที่มีพื้นที่จำกัด

วิศวกรกำลังประเมินส่วนประกอบแผงกั้นความร้อนแอโรเจลแบบกำหนดเอง แหล่งที่มาของภาพ: แอสเพน แอโรเจล .^[1]

เหตุใดชุดแบตเตอรี่ EV จึงต้องใช้แผงกั้นความร้อนซิลิกานาโน

โฟมหรือแผ่นพลาสติกทั่วไปอาจหดตัว ละลาย หรือสูญเสียประสิทธิภาพของฉนวนเมื่อสัมผัสกับความร้อนของเซลล์ที่รุนแรง ส่งผลให้พลังงานความร้อนเข้าถึงเซลล์ใกล้เคียงและส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง

แผงฉนวนกันความร้อนซิลิกานาโนช่วยชะลอการถ่ายเทความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และสร้างเวลาเพิ่มเติมสำหรับการตรวจสอบแบตเตอรี่ การระบายอากาศ และระบบป้องกันในการตอบสนอง แผงกั้นที่ใช้แอโรเจลสามารถรวมความต้านทานความร้อนเข้ากับความหนาต่ำและน้ำหนักเบา ทำให้เหมาะสำหรับกระเป๋าขนาดกะทัดรัดและโมดูลแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึม^[1]

แผงนี้ควรถือเป็นชั้นหนึ่งของกลยุทธ์การหนีความร้อนโดยสมบูรณ์ ไม่ใช่การรับประกันอัคคีภัยแบบสแตนด์อโลน ความปลอดภัยของบรรจุภัณฑ์ยังต้องรวมถึงการเลือกเซลล์ เซ็นเซอร์ ทางเดินระบายอากาศ สิ่งกีดขวางทางโครงสร้าง การควบคุมความเย็น ฟิวส์ และการป้องกันการจัดการแบตเตอรี่

แผงซิลิกานาโนแบบกำหนดเองควรได้รับการออกแบบอย่างไร

แผงที่มีขนาดไม่ถูกต้องสามารถบีบอัดเซลล์แบตเตอรี่ไม่สม่ำเสมอ ปิดกั้นเส้นทางระบายอากาศ รบกวนบัสบาร์ หรือหนีบชุดสายไฟแรงสูง

วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องคือปรับแต่งแผงตามเคมีของเซลล์ ขนาดช่องว่าง แรงอัด เป้าหมายฟลักซ์ความร้อน ข้อกำหนดไดอิเล็กทริก และรูปทรงของแบตเตอรี่ Aspen Aerogels ตั้งข้อสังเกตว่าแผงกั้นเซลล์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับการนำความร้อน ความหนา และการตอบสนองการบีบอัด^[1]

แผงทั้งหมดอาจใช้ซิลิกาแอโรเจล ซิลิกาที่มีรูพรุนขนาดเล็ก เส้นใยเสริมแรง ฟิล์มป้องกัน สารเคลือบ หรือกาวที่ไวต่อแรงกด โครงสร้างที่แน่นอนต้องได้รับการตรวจสอบเนื่องจากการหุ้มและกาวอาจเสียหายก่อนแกนฉนวนซิลิกา

การทดสอบใดควรยืนยันการป้องกันความร้อนและไฟ

ค่าการนำความร้อนในห้องปฏิบัติการเพียงอย่างเดียวไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าแผงจะรอดจากการระบายอากาศของเซลล์ เปลวไฟ อนุภาคร้อน การสั่นสะเทือน ความชื้น และการบีบอัดในระยะยาวภายในชุดแบตเตอรี่จริง

วิธีแก้ไขที่ถูกต้องคือการทดสอบแผงที่เสร็จแล้วที่ระดับวัสดุ เซลล์ โมดูล และแพ็ค โซลูชัน UL ประเมินการแพร่กระจายความร้อนผ่านการกระแทก การให้ความร้อน การเจาะตะปู การชาร์จไฟเกิน การลัดวงจร และการสัมผัสเปลวไฟ รวมถึงประสิทธิภาพของฉนวนกั้นที่ระดับโมดูลและแพ็ค^[2]

การตรวจสอบที่แนะนำ ได้แก่ ความต้านทานความร้อนภายใต้การบีบอัด การสัมผัสกับเปลวไฟ ความเป็นฉนวน การสั่นสะเทือน การกระแทกทางกล ความชื้น ความคงตัวของมิติ การปล่อยอนุภาค และการเสื่อมสภาพของกาว โปรแกรมที่เกี่ยวข้องอาจรวมถึง UL 2580, SAE J2464, ISO 6469-1 และ UN Regulation No. 100 ขึ้นอยู่กับรถยนต์และตลาดเป้าหมาย^[2][3][4]

ต้องการตัวอย่างแผงฉนวนกันความร้อนแบตเตอรี่ EV แบบกำหนดเองหรือไม่

ส่งประเภทเซลล์ของคุณ ช่องว่างที่มีอยู่ ความหนาของแผง ช่วงการบีบอัด อุณหภูมิสูงสุด ข้อกำหนดไดอิเล็กทริก รูปวาด และความต้องการรายปีสำหรับการประเมินต้นแบบ

คำถามที่พบบ่อย

แผงฉนวนกันความร้อนซิลิกานาโนคืออะไร?

เป็นส่วนประกอบฉนวนบางที่ใช้ซิลิกาที่มีรูพรุนนาโนหรือซิลิกาแอโรเจลเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนภายในโมดูลแบตเตอรี่หรือแพ็ค

แผงซิลิกานาโนสามารถหยุดการระบายความร้อนได้หรือไม่?

สามารถชะลอการแพร่กระจายความร้อนได้ แต่ไม่สามารถรับประกันการป้องกันที่สมบูรณ์ได้หากไม่มีการระบายอากาศ การทำความเย็น การตรวจจับ และแผงกั้นอัคคีภัยระดับแพ็คที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว

แผงติดตั้งอยู่ในชุดแบตเตอรี่ EV อยู่ที่ไหน

ตำแหน่งทั่วไปได้แก่ ระหว่างเซลล์ ระหว่างโมดูล ใต้ฝาครอบบรรจุภัณฑ์ และรอบๆ โซนที่มีอุณหภูมิสูงที่ได้รับการป้องกัน

แผงสามารถป้องกันชุดสายไฟแรงสูงได้หรือไม่?

ใช่. แผงในตำแหน่งที่เหมาะสมสามารถลดการแผ่ความร้อนและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ แต่ต้องไม่บีบอัดสายเคเบิลหรือปิดกั้นการเข้าถึงขั้วต่อ

การตรวจสอบชุดสายไฟรถยนต์และชุดแบตเตอรี่เป็นเวลา 15 ปี

จากประสบการณ์ 15 ปีของชุดสายไฟรถยนต์ ฉันแนะนำให้ตรวจสอบแผงระบายความร้อนร่วมกับเซลล์ บัสบาร์ เซ็นเซอร์ ขั้วต่อ และการเดินสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง แผงฉนวนที่ดีที่สุดไม่ได้เป็นเพียงแผงที่หนาที่สุดเท่านั้น เป็นแผงกั้นแบบกำหนดเองที่ควบคุมความร้อนโดยไม่สร้างความเสี่ยงด้านการบีบอัด การระบายอากาศ หรือชุดสายไฟ

การอ้างอิงที่เชื่อถือได้

[1] Aspen Aerogels - อุปสรรคความร้อนจากแบตเตอรี่ PyroThin EV

[2] โซลูชันของ UL — ไฟไหม้แบตเตอรี่ EV การแพร่กระจายความร้อน และการทดสอบประสิทธิภาพ

[3] ISO — ISO 6469-1 ความปลอดภัยของยานพาหนะบนถนนที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า RESS

[4] UNECE — ระเบียบ UN หมายเลข 100 สำหรับระบบส่งกำลังไฟฟ้าและความปลอดภัยของ REESS