เหตุใดโฟมเซรามิกฉนวนพิกัด UL94 V-0 จึงกลายเป็นมาตรฐานใหม่ด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ EV

เหตุใดโฟมเซรามิกฉนวนพิกัด UL94 V-0 จึงกลายเป็นมาตรฐานใหม่ด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ EV

อันตรายที่ซ่อนอยู่ในกรอบแบตเตอรี่สมัยใหม่

จะเกิดอะไรขึ้นกับรถยนต์ไฟฟ้าเมื่อระบบการจัดการความร้อนภายในไม่สามารถระงับไฟจากเซลล์เฉพาะจุดได้ หากไม่มีแผงกั้นอัคคีภัยคุณภาพสูงพิเศษ เหตุการณ์หนีความร้อนเฉพาะที่เพียงครั้งเดียวจะทะลุวัสดุเกรดต่ำกว่าทันที แพร่กระจายความร้อนสูงไปยังโมดูลที่อยู่ติดกัน และก่อให้เกิดเพลิงไหม้ร้ายแรงในรถยนต์

การป้องกันขั้นสูงสุดต่อความร้อนที่ควบคุมไม่ได้

ด้วยการใช้ฉนวน เซรามิกโฟม ul94 v-0 กั้น วิศวกรสามารถแยกเหตุการณ์ความร้อนที่แหล่งกำเนิดได้อย่างสมบูรณ์ วัสดุขั้นสูงนี้ใช้เมทริกซ์ผลึกอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งมีค่าการนำความร้อนเกือบเป็นศูนย์ ช่วยให้มั่นใจว่ามีการควบคุมเปลวไฟหรือระเบิดความร้อนใดๆ ไว้อย่างปลอดภัย โดยจะดับเองภายใน 10 วินาที โดยไม่ทำให้เกิดหยดเพลิงที่เป็นอันตรายหรือควันพิษหนาแน่น

เหตุใดวิศวกรจึงควรหลีกเลี่ยงโฟมโพลียูรีเทนทั่วไปและโฟมอีลาสโตเมอร์มาตรฐาน

ค่าใช้จ่ายในการเลือกวัสดุฉนวนที่ไม่ถูกต้อง

หากทีมวิศวกรของคุณเลือกโฟมออร์แกนิกแบบดั้งเดิมที่ถูกกว่าเพื่อประหยัดงบประมาณการผลิตล่วงหน้า คุณกำลังวางระเบิดเวลาภายในชุดไฟฟ้าแรงสูง ภายใต้การใช้ความร้อนอย่างไม่เหมาะสมหรือการลัดวงจรที่เกิดจากการชนกัน วัสดุอินทรีย์เหล่านี้จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว และหลอมละลายเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่ช่วยเร่งการแพร่กระจายของเปลวไฟ

การย้ายจากพลาสติกที่ติดไฟได้ไปสู่อุปสรรคอนินทรีย์

เพื่อแก้ไขความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญนี้ การเปลี่ยนไปใช้โฟมเซรามิกอนินทรีย์ระดับพรีเมียมที่ได้รับการรับรอง UL94 V-0 เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง กรอบโครงสร้างนี้ทำหน้าที่เป็นไฟร์วอลล์ทางกายภาพที่ไม่ยอมแพ้ระหว่างเซลล์ รับประกันความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้ความร้อนจัด และช่วยให้ห้องโดยสารมีเวลาหลบหนีที่สำคัญ

ตารางด้านล่างสรุปว่าการจำแนกประเภทความไวไฟส่งผลโดยตรงต่อวัสดุที่ใช้ในโซนการใช้งานของยานยนต์ที่มีอุณหภูมิสูงอย่างไร:

ข้อบกพร่องด้านการออกแบบทำให้โฟมฉนวนเซรามิกล้มเหลวก่อนเวลาอันควรได้อย่างไร

ผลที่ตามมาจากการบีบอัดมากเกินไปและการกวาดล้างที่ไม่ดี

ทีมผู้ผลิตจำนวนมากอัดโฟมฉนวนให้เกินเกณฑ์เชิงกลเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานตามปริมาตรให้เหมาะสม หรืออาจจัดเส้นทางระบบสายไฟที่เปราะบางไปติดกับขอบวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การบีบอัดมากเกินไปจะทำลายโครงสร้างเซลล์ที่จำเป็นในการดักจับอากาศ ส่งผลให้ค่าการนำความร้อนพุ่งสูงขึ้น ในขณะที่บรรจุภัณฑ์ที่แน่นหนาจะเสียดสีกับฉนวนลวดและทำให้เกิดไฟฟ้าขัดข้องทั้งระบบ

การใช้โปรโตคอลแอปพลิเคชันทางกายภาพมาตรฐาน

เพื่อให้การนำฉนวนเฉพาะนี้ไปใช้อย่างประสบความสำเร็จ ทีมพัฒนาจะต้องปฏิบัติตามโปรโตคอลการใช้งานมาตรฐานสามประการอย่างเคร่งครัด:

• ปรับการโก่งตัวของแรงอัดให้เหมาะสม: รักษาอัตราส่วนแรงอัดทางกายภาพระหว่าง 30% ถึง 50% เพื่อปรับสมดุลการกันกระแทกของโครงสร้างด้วยความต้านทานความร้อนสูงสุด

• ปรับใช้กาวที่อุณหภูมิสูง: ใช้กาวไวต่อแรงกดติดไฟ (PSA) ด้านเดียวหรือสองด้านเพื่อยึดแผ่นโฟมติดกับกล่องอะลูมิเนียมด้านบนของแบตเตอรี่

• รักษาระยะห่างของสายเคเบิลอย่างเข้มงวด: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระยะห่างเชิงพื้นที่ขั้นต่ำ 5 มม. ระหว่างขอบโฟมเซรามิกและทางเดินสำหรับสายไฟฟ้าแรงสูงเพื่อป้องกันการเสียดสีทางกล

ใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญด้านส่วนประกอบระดับ Tier-1 ที่แท้จริงเป็นเวลา 15 ปี

ด้วยการทำงานเป็นเวลาสิบห้าปีในการจัดการบูรณาการส่วนประกอบระดับ 1 ระหว่างประเทศที่ fuqiang ฉันได้ตรวจสอบโมดูลแบตเตอรี่ทดลองหลังการทดสอบหลายสิบตัว ฉันได้เห็นโดยตรงแล้วว่าการเลือกใช้วัสดุเป็นตัวกำหนดความอยู่รอดของระบบประสาทไฟฟ้าของยานพาหนะอย่างไร

ตลอดระยะเวลากว่า 15 ปีในอาชีพการเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครงส่วนประกอบสำหรับ OEM ทั่วโลก ฉันได้เรียนรู้ว่าความปลอดภัยด้านความร้อนและความสมบูรณ์ของสายรัดมีความเชื่อมโยงกันอย่างลึกซึ้ง การระบุโฟมเซรามิก V-0 ระดับพรีเมี่ยมที่ได้รับการรับรองไม่ได้เป็นเพียงการอัพเกรดทางเลือกเท่านั้น แต่ยังเป็นไฟร์วอลล์ทางกายภาพขั้นสุดท้ายที่ไม่สามารถต่อรองได้ซึ่งจะปกป้องทั้งสถาปัตยกรรมระบบไฟฟ้าของยานพาหนะและชีวิตของผู้โดยสาร

ผู้คนยังถาม (คำถามที่พบบ่อย)

อะไรทำให้โฟมเซรามิกเหนือกว่าซิลิโคนหรือโฟมโพลียูรีเทนแบบดั้งเดิม

โฟมโพลียูรีเทน (PU) และซิลิโคนแบบดั้งเดิมใช้เคมีอินทรีย์ แม้จะผ่านการบำบัดด้วยสารเติมแต่งที่ทนไฟ แต่ก็สลายตัว ละลาย หรือปล่อยควันหนักออกมาภายใต้การสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่า 300°C เป็นเวลานาน โฟมเซรามิกได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมจากเมทริกซ์อนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะที่มีความเสถียร ซึ่งทนทานต่ออุณหภูมิต่อเนื่องที่เกิน 1,000°C เป็นประจำโดยไม่ละลาย หยด หรือระบายควันพิษ

ฉนวนโฟมเซรามิกที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้ามีที่ไหนอีกบ้าง?

นอกเหนือจากชั้นระหว่างเซลล์แบตเตอรี่และแผ่นปิดด้านบนแล้ว วัสดุพิเศษนี้ยังถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายเพื่อป้องกันเครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC) อินเวอร์เตอร์กำลังสูง ตัวแปลง DC เป็น DC และเป็นวัสดุห่อหุ้มป้องกันและกันไฟรอบๆ ชุดสายไฟแรงสูงที่ส่งผ่านในไฟร์วอลล์ของยานพาหนะ

ข้อมูลอ้างอิงภายนอกและเชิงอรรถเชิงวิชาการ

• ค้นหาแนวทางการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการจำแนกประเภทการติดไฟได้จากทางการ พอร์ทัลมาตรฐาน Underwriters Laboratories.

• สำหรับข้อมูลที่ตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิเกี่ยวกับการป้องกันการแพร่กระจายของแบตเตอรี่ โปรดตรวจสอบสิ่งพิมพ์ผ่านทาง IEEE Xplore Digital Library หรือ พื้นที่เก็บข้อมูลความปลอดภัยของ MDPI Energy.