แผงกั้นความร้อนควรวางไว้ที่ใดภายในชุดแบตเตอรี่ EV
การใช้ฉนวนที่ดีเยี่ยมในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องยังคงปล่อยให้ความร้อน เปลวไฟ หรือก๊าซระบายลอดผ่านสิ่งกีดขวางและแพร่กระจายผ่านชุดแบตเตอรี่ได้
ควรวางฉนวนแบตเตอรี่ตามเส้นทางการแพร่กระจายที่คาดหวัง สิ่งกีดขวางจากเซลล์สู่เซลล์มุ่งเป้าไปที่เซลล์ใกล้เคียงที่สุด สิ่งกีดขวางระหว่างโมดูลต่อโมดูลจะสร้างการแยกระดับที่สอง ในขณะที่วัสดุระดับแพ็คจะปกป้องสิ่งปกคลุม สิ่งห่อหุ้ม และโซนไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อน
กลยุทธ์ ที่แข็งแกร่ง การป้องกันการแพร่กระจายความร้อน จึงใช้ตำแหน่งของวัสดุอย่างระมัดระวังพอๆ กับประสิทธิภาพของวัสดุ วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อเติมฉนวนแบตเตอรี่ แต่เพื่อขัดขวางเส้นทางความร้อนและไฟฟ้าที่สำคัญที่สุด
ควรติดตั้งอุปสรรคจากเซลล์สู่เซลล์ที่ไหน?
หากเซลล์ที่อยู่ติดกันมีเส้นทางระบายความร้อนโดยตรง เซลล์ที่ล้มเหลวเซลล์หนึ่งจะสามารถถ่ายโอนพลังงานไปยังเซลล์ข้างเคียงได้อย่างรวดเร็ว
วางแผงกั้นระหว่างเซลล์ต่อเซลล์ไว้ที่ส่วนต่อประสานซึ่งเซลล์ข้างเคียงสามารถแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างความเสียหายได้มากที่สุด สำหรับสถาปัตยกรรมแบบแท่งปริซึมและแบบกระเป๋า แผงกั้นอาจจำเป็นต้องรองรับการบวมและการบีบอัดของเซลล์ตลอดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
Aspen Aerogels อธิบายผลิตภัณฑ์ PyroThin ของตนโดยเฉพาะว่าเป็นแผงกั้นความร้อนจากเซลล์สู่เซลล์สำหรับแบตเตอรี่แบบถุงและแบบแท่งปริซึม ซึ่งผสมผสานการป้องกันความร้อนเข้ากับพฤติกรรมทางกลภายใต้การบีบอัดของแบตเตอรี่[1]
ที่ตั้งสิ่งกีดขวาง |
วัตถุประสงค์หลัก |
คำถามการออกแบบที่สำคัญ |
เซลล์สู่เซลล์ |
การถ่ายเทความร้อนโดยตรงช้า |
สามารถทำงานภายใต้การบีบอัดเซลล์ได้หรือไม่? |
โมดูลต่อโมดูล |
จำกัดการแพร่กระจายเกินกว่าหนึ่งโมดูล |
มีการควบคุมทางเดินด้านข้างและช่องระบายอากาศหรือไม่? |
แพ็คฝา / ฝาครอบ |
ปกป้องสิ่งล้อมรอบและโครงสร้างหันหน้าไปทางผู้โดยสาร |
สามารถทนต่อเปลวไฟและอนุภาคได้หรือไม่? |
HV / โซนบัสบาร์ |
การแยกไฟฟ้าและความร้อน |
ระยะทางอิเล็กทริกจะคงอยู่หรือไม่? |
อุปสรรคระหว่างโมดูลต่อโมดูลควรไปที่ไหน?
การหยุดการนำไฟฟ้าจากเซลล์สู่เซลล์โดยตรงไม่ได้รับประกันว่าเหตุการณ์ความร้อนจะไม่สามารถเข้าถึงโมดูลอื่นผ่านทางชิ้นส่วนโครงสร้าง ก๊าซระบาย หรือเปลวไฟ
ใช้การแยกระดับโมดูลเพื่อขัดจังหวะเส้นทางการแพร่กระจายถัดไป รูปทรงของแผงกั้นควรพิจารณาถึงผนังโมดูล ช่องว่าง ส่วนต่อประสานเชิงโครงสร้าง และทิศทางการระบายอากาศที่น่าจะเป็นไปได้ แทนที่จะวางแผ่นระหว่างตัวเรือนโมดูลสองตัว
แซง-โกแบ็ง ระบุแผ่นกระจายความร้อนสำหรับทั้งการกันกระแทกของเซลล์และตำแหน่งระหว่างโมดูล ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์กั้นสามารถขยายออกไปเกินกว่าเซลล์แต่ละเซลล์ได้อย่างไร[2]
ฝาปิดชุดแบตเตอรี่จำเป็นต้องมีฉนวนกันความร้อนหรือไม่?
กลยุทธ์กั้นที่เน้นเฉพาะระหว่างเซลล์เท่านั้นสามารถปล่อยให้ฝาครอบบรรจุภัณฑ์สัมผัสกับเปลวไฟไอพ่น ก๊าซร้อน และอนุภาคที่ถูกปล่อยออกมา
ประเมินฝาบรรจุภัณฑ์และกล่องหุ้มเป็นโซนป้องกันความร้อนที่แยกออกจากกัน โซลูชัน UL ตั้งข้อสังเกตว่าการระบายความร้อนของแบตเตอรี่สามารถผลิตเปลวไฟ ความดัน และอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายไอพ่นซึ่งสามารถกัดกร่อนวัสดุกรอบป้องกันได้[3]
นี่คือสาเหตุที่ฉนวนจากเซลล์ถึงเซลล์และการป้องกันตู้ไม่ควรถือว่าใช้แทนกันได้ การสัมผัสทางความร้อนและทางกลอาจแตกต่างกันมาก
วิศวกรควรตัดสินใจวางตำแหน่งสิ่งกีดขวางอย่างไร?
การเพิ่มฉนวนทุกที่สามารถเพิ่มน้ำหนัก ต้นทุน และแรงอัดได้โดยไม่ต้องควบคุมกลไกการแพร่กระจายที่โดดเด่น
จัดทำแผนผังเหตุการณ์ความร้อนก่อนกำหนดชิ้นส่วนไดคัท ระบุเซลล์เริ่มต้น เซลล์ข้างเคียง ทิศทางการระบายอากาศ ขอบเขตโมดูล บัสบาร์ โครงสร้างการทำความเย็น ฝาครอบบรรจุภัณฑ์ และทางเดินของเปลวไฟหรือก๊าซที่อาจเกิดขึ้น
ความหนาและวัสดุของแผงกั้นสามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับแต่ละสถานที่ แทนที่จะบังคับให้แผ่นฉนวนแผ่นเดียวทำหน้าที่ทุกฟังก์ชัน
ต้องการความช่วยเหลือในการเปลี่ยนเค้าโครงแบตเตอรี่ให้เป็นชิ้นส่วนฉนวนไดคัทใช่ไหม
ส่ง Fuqiang การจัดเรียงเซลล์ของคุณ การวาดโมดูล ช่องว่างที่มีอยู่ ทิศทางการระบายอากาศ และข้อกำหนดด้านฉนวน ทีมวิศวกรของเราสามารถตรวจสอบตำแหน่งสิ่งกีดขวางระดับเซลล์ต่อเซลล์ ระดับโมดูล และระดับแพ็ค และเตรียมตัวอย่างเพื่อการตรวจสอบ
คำถามที่พบบ่อย
ฉนวนระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ควรอยู่ที่ไหน?
ควรวางตำแหน่งไว้ที่ส่วนต่อประสานของเซลล์ซึ่งสามารถลดการถ่ายเทความร้อนไปยังเซลล์ที่อยู่ติดกัน ในขณะเดียวกันก็รองรับการบีบอัดและการเคลื่อนตัวของเซลล์ที่ต้องการ
แผงกั้นความร้อนจากเซลล์สู่เซลล์คืออะไร?
เป็นวัสดุที่วางอยู่ระหว่างเซลล์ข้างเคียงเพื่อลดการถ่ายเทความร้อน และช่วยป้องกันเหตุการณ์ความร้อนในเซลล์หนึ่งไม่ให้กระตุ้นเซลล์ถัดไป
สิ่งกีดขวางระหว่างโมดูลต่อโมดูลคืออะไร?
มีการป้องกันความร้อนหรือไฟไหม้ระหว่างโมดูลแบตเตอรี่เพื่อช่วยจำกัดการแพร่กระจายนอกเหนือจากโมดูลที่ได้รับผลกระทบ
ฉนวนแบตเตอรี่ EV ควรครอบคลุมทั้งแพ็คหรือไม่?
ไม่จำเป็น. ตำแหน่งของแผงกั้นควรเป็นไปตามความเสี่ยงด้านความร้อน เปลวไฟ ไฟฟ้า และการระบายอากาศ การเพิ่มวัสดุที่ให้การป้องกันเพียงเล็กน้อยอาจเพิ่มมวลและต้นทุนโดยไม่จำเป็น
ฉนวนระหว่างเซลล์กับเซลล์เพียงพอที่จะหยุดการแพร่กระจายความร้อนหรือไม่?
ไม่เสมอไป การออกแบบบรรจุภัณฑ์ยังต้องคำนึงถึงก๊าซระบาย เปลวไฟ การนำโครงสร้าง ขอบเขตของโมดูล และการป้องกันตู้ด้วย
มุมมองของชุดสายไฟรถยนต์และแบตเตอรี่ EV 15 ปี
หลังจากทำงานกับระบบไฟฟ้ายานยนต์มา 15 ปี ฉันเข้าใกล้ฉนวนแบตเตอรี่เหมือนกับการป้องกันสายรัด นั่นคือ ให้การป้องกันตรงจุดที่พลังงานที่เสียหายเคลื่อนไปจริงๆ ตำแหน่งที่ถูกต้องอาจมีความสำคัญพอๆ กับความสามารถในการนำความร้อนหรืออุณหภูมิที่พิมพ์บนเอกสารข้อมูลวัสดุ
การอ้างอิงที่เชื่อถือได้
[1] Aspen Aerogels — แผงกั้นความร้อนจากเซลล์สู่เซลล์สำหรับแบตเตอรี่ EV
[2] Saint-Gobain — แผ่นควบคุมความร้อนแบบเซลล์และโมดูล TRP
[3] โซลูชัน UL - การประเมินการหนีความร้อนของตู้แบตเตอรี่