วัสดุฉนวนกันความร้อนในแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รีและแบตเตอรี่ LIFEPO4: มุมมองด้านความปลอดภัย

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LIFEPO4) และแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รีเป็นแบตเตอรี่สองชนิดที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมยานพาหนะพลังงานใหม่ แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้สารละลายวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มฉนวนไฟและการป้องกันความปลอดภัยทางความร้อน 

ความเสี่ยงจากการหลบหนีความร้อน:

แบตเตอรี่ลิเธียม Ternary: เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รีมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของการหลบหนีความร้อนภายใต้สภาวะที่ผิดปกติเช่นการชาร์จมากเกินไปการชำระเงินมากเกินไปหรืออุณหภูมิสูง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของเหตุการณ์ไฟไหม้

แบตเตอรี่ LIFEPO4: แบตเตอรี่ LIFEPO4 นั้นปลอดภัยกว่าแสดงให้เห็นถึงความทนทานต่ออุณหภูมิสูงการชาร์จไฟมากเกินไปและการชำระเงินมากเกินไป ดังนั้นความต้องการการป้องกันอัคคีภัยและฉนวนกันความร้อนจึงค่อนข้างต่ำกว่าสำหรับแบตเตอรี่ LIFEPO4

วัสดุฉนวน:

แบตเตอรี่ลิเธียม Ternary: เพื่อลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการหลบหนีความร้อนแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รีมักจะต้องใช้วัสดุฉนวนเกรดสูงในระหว่างการออกแบบและกระบวนการผลิต วัสดุเหล่านี้อาจรวมถึงฉนวนกันความร้อนที่ทนไฟอุณหภูมิสูงเทปฉนวนปะเก็นฉนวนและส่วนประกอบที่คล้ายกัน

แบตเตอรี่ LIFEPO4: เนื่องจากความปลอดภัยโดยธรรมชาติและความทนทานต่ออุณหภูมิสูงแบตเตอรี่ LIFEPO4 โดยทั่วไปจึงจำเป็นต้องใช้วัสดุฉนวนมาตรฐานและการออกแบบเพื่อเติมเต็มการป้องกันอัคคีภัยและข้อกำหนดของฉนวนกันความร้อน

การป้องกันอัคคีภัยและโซลูชั่นฉนวนกันความร้อนสำหรับแบตเตอรี่ LIFEPO4:

microporous polypropylene (MPP): microporous polypropylene ใช้กันอย่างแพร่หลายในรูปแบบไฟและชั้นฉนวนความร้อนในแบตเตอรี่ LIFEPO4 วัสดุนี้แสดงคุณสมบัติฉนวนความร้อนและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมลดการสูญเสียความร้อนและเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนของแบตเตอรี่ คุณสมบัติสำคัญของ MPP ได้แก่ :

ประสิทธิภาพการแยกที่ยอดเยี่ยม: โครงสร้างรูขุมขนด้วยกล้องจุลทรรศน์ของ MPP แยกขั้วไฟฟ้าเชิงบวกและลบได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในโมดูลแบตเตอรี่ป้องกันการเจาะอิเล็กโทรไลต์ สามารถใช้เป็นตัวคั่นแบตเตอรี่เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของระบบแบตเตอรี่โดยการหลีกเลี่ยงการลัดวงจรและการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า

ยางซิลิโคนเซรามิก: ยางซิลิโคนเซรามิกมักใช้เป็นชั้นป้องกันความปลอดภัยในแบตเตอรี่ LIFEPO4 เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อไฟให้กับไฟเบอร์กลาสชั้นหนึ่งมักจะถูกนำไปใช้ที่ด้านบนของยางซิลิโคนเซรามิก ในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้ยางซิลิโคนเซรามิกจะเปลี่ยนเป็นบล็อกเซรามิกที่แข็งทำให้เกิดไฟไหม้ มันแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพและทนต่ออุณหภูมิสูงที่เกิดจากแบตเตอรี่ปกป้องระบบแบตเตอรี่จากความเสียหายจากความร้อน

โฟมซิลิกอน: โฟมซิลิกอนซึ่งเป็นวัสดุที่ยืดหยุ่นและอ่อนนุ่มมักใช้เพื่อเติมช่องว่างระหว่างโมดูลแบตเตอรี่ LIFEPO4 มันมีฉนวนกันความร้อนและผลกระทบความร้อนที่ยอดเยี่ยมลดการถ่ายโอนความร้อนและการสั่นสะเทือนในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ คุณสมบัติที่สำคัญของโฟมซิลิกอน ได้แก่ :

ประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนความร้อนที่เหนือกว่า: โฟมซิลิกอนมีค่าการนำความร้อนต่ำแยกการนำความร้อนภายในโมดูลแบตเตอรี่และลดความร้อนให้น้อยที่สุด สิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งานรอบของแบตเตอรี่

ความต้านทานอุณหภูมิสูง: โฟมซิลิกอนรักษาความเสถียรของโครงสร้างและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบแบตเตอรี่ มันแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพและทนต่อผลกระทบของอุณหภูมิสูงที่เกิดจากแบตเตอรี่

สารละลายฉนวนไฟและความร้อนสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมที่ประกอบไปด้วย:

Airgel: Airgel ซึ่งเป็นวัสดุที่มีรูพรุนสูงที่มีคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนความร้อนเป็นพิเศษถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเป็นชั้นฉนวนกันความร้อนในแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์รี คุณสมบัติที่สำคัญของ Airgel ได้แก่ :

ค่าการนำความร้อนต่ำ: Airgel แสดงการนำความร้อนต่ำมากแยกการนำความร้อนภายในแบตเตอรี่และลดความร้อนลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่และลดความเสี่ยงของความร้อนสูงเกินไป

ความพรุนสูง: โครงสร้างรูขุมขนที่เปิดกว้างของ airgel ให้พื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นเพิ่มฉนวนและป้องกันการถ่ายเทความร้อนและการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบแบตเตอรี่ภายใน สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่

น้ำหนักเบาและยืดหยุ่น: Airgel มีน้ำหนักเบาและสามารถหล่อขึ้นรูปให้พอดีกับรูปร่างและขนาดของโมดูลแบตเตอรี่ที่หลากหลายโดยไม่ต้องเพิ่มน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญ

MICA Board: MICA Board ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมมักถูกใช้เป็นปะเก็นแยกความร้อนระหว่างโมดูลหรือเซลล์ลิเธียมที่แยกจากกัน ป้องกันการถ่ายเทความร้อนและลดความเสี่ยงของการลัดวงจร คุณสมบัติหลักของบอร์ด MICA รวมถึง:

คุณสมบัติฉนวนที่ยอดเยี่ยม: แผ่น MICA แสดงประสิทธิภาพของฉนวนที่โดดเด่น

ความต้านทานอุณหภูมิสูง: บอร์ด MICA รักษาเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานภายในแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ที่สร้างอุณหภูมิสูงในระหว่างการทำงาน บอร์ด MICA ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นภายในโมดูลแบตเตอรี่ปกป้องส่วนประกอบโดยรอบจากความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับความร้อน

โดยสรุปแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีการใช้วัสดุที่แตกต่างกันสำหรับการป้องกันอัคคีภัยและมาตรการความปลอดภัยของฉนวนกันความร้อน แบตเตอรี่ LIFEPO4 มักใช้วัสดุโพรพิลีน microporous