Görüntüleme: 0 Yazar: Site Editörü Yayınlanma Tarihi: 2023-12-13 Kaynak: Alan
Yeni enerji araçlarının geliştirilmesine yönelik küresel hükümet desteğinin artmasıyla birlikte, elektrikli araçların üretimi ve satışı hızlı bir büyümeye tanık oldu ve bu da sanayileşmenin hızlanmasına yol açtı. Ancak termal kaçak, elektrikli araçlar için, özellikle de güç kaynağı olarak kullanılan lityum iyon piller açısından önemli bir güvenlik sorunu olmaya devam ediyor. Aşırı şarj, yüksek sıcaklıklara yol açarak yangın ve patlamalara neden olabilir. Bu sorunun üstesinden gelmek için aerojel yalıtım malzemeleri, elektrikli araçların güvenliğini artırmada etkili bir çözüm olarak ortaya çıktı.
Aerojel Yalıtım Malzemelerinin Avantajları:
Aerojeller, düşük ısı iletkenliği, mükemmel yalıtım performansı ve yanmazlık dahil olmak üzere birçok önemli avantaj sunar. Geleneksel yalıtım malzemeleriyle karşılaştırıldığında aerojeller, kalınlığın yalnızca 1/5 ila 1/3'ü ile aynı düzeyde yalıtım etkinliği sağlar. Bu yerden tasarruf sağlayan özellik, gelişmiş termal kontrol ve yönetim, gelişmiş performans ve daha istikrarlı sıcaklıklar sağladığından özellikle güç pilleri için çok önemlidir. Aerojel yalıtım malzemeleri yalıtım ve yangına dayanıklı bariyerler görevi görerek kullanıcılara ve yolculara yangınları tahliye etmek ve söndürmek için ek süre sağlar.
Aerojel Yalıtım Malzemelerinin Elektrikli Araçlarda Uygulamaları:
Aerojel yalıtım malzemeleri, akü hücreleri arasındaki yalıtım ve alev geciktirici, modüller ve mahfazalar arasındaki yalıtım ve şok emilimi, akü kutuları için harici soğuk koruma katmanları ve yüksek sıcaklık yalıtım katmanları gibi yeni enerji araçlarının çeşitli yönlerinde uygulama alanı bulmaktadır. Güç pilleri için kullanılan aerojel yalıtım pedlerine odaklanalım ve bunların temel performans göstergelerini inceleyelim.
Aerojel Yalıtım Yastıkları için Performans Gereksinimleri:
Lityum İyon Güç Pillerinde Kullanılan Aerojel Yalıtım Yastıklarına ilişkin T/CSTM 00193-2020 Grup Standardına göre ana performans gereksinimleri şunları içerir:
1. Kütle sapma oranı: %15'i geçmemelidir.
2. Isı yalıtım performansı: Numunenin test öncesi ve sonrası uzunluk ve genişlik boyutlarında çekmesi %3'ü geçmemelidir. Numunenin soğuk tarafındaki sıcaklık, testten sonraki 5 dakika içinde 180°C'yi aşmamalıdır.
3. Dikey yanma: GB/T 2408'de belirtilen V0 seviyesi gerekliliklerini karşılamalıdır.
4. Sıkıştırma oranı: 2 MPa basınç altında %35'ten az olmamalıdır.
5. Çekme mukavemeti: Hem uzunluk hem de genişlik yönünde 500 kPa'dan az olmamalıdır.
6. Yalıtım performansı: Yüzey termal direnci 500 MΩ'dan büyük olmalı ve kaçak akım 1 mA'den az olmalıdır.
7. Kısıtlanmış maddeler: 2011/65/AB Direktifinin gerekliliklerine uygun olmalıdır.
8. Yaşlanma direnci: Yaşlanma sonrasında çekme mukavemeti zayıflama oranı %30'u geçmemeli, uzunluk ve genişlik boyutlarındaki değişim oranı %1'den az olmalıdır. Isı yalıtım performansı tabloda belirtilen gereksinimleri karşılamalıdır.
Geleneksel Yalıtım Malzemeleriyle Karşılaştırma:
Güç pilleri için yaygın olarak kullanılan yalıtım malzemeleri arasında köpük, plastik köpük, ultra ince cam yünü, yüksek silikalı pamuk, vakum yalıtım panelleri ve silika aerojel bulunur. Geleneksel izolasyon pedleri ile karşılaştırıldığında aerojel izolasyon pedleri alev geciktirici, yüksek sıcaklık dayanımı, düşük ısı iletkenliği, toksik gaz üretimi olmaması, suya dayanıklılık, neme dayanıklılık, darbeye dayanıklılık, hafiflik, düşük maliyet ve ince kalınlık gibi avantajlar sunar.
Aerojel Yalıtım Malzemelerinin Önemi:
Lityum iyon güçlü pil modüllerinde uygulandığında, aerojel yalıtım pedlerinin düşük ısı iletkenliği, yüksek hızlı şarj ve deşarj sırasında üretilen ısının hızlı yayılmasını etkili bir şekilde engeller. Isı kaçağı durumunda aerojel yalıtım pedleri ısı yalıtımı sağlayarak kazaları geciktirir veya önler. Pil hücrelerinin aşırı ısınması ve alev alması durumunda aerojel yalıtım pedleri, yanmaz özellikleriyle (A1 seviyesi gerekliliklerine uygundur) yangının yayılmasını etkili bir şekilde engelleyebilir veya geciktirebilir. Bu, pil takımının en az 5 dakika boyunca yanıcı ve patlayıcı olmamasını sağlayarak tahliye için yeterli süre sağlar. Bu nedenle, aerojel yalıtım yastıkları, yeni enerjili araç güç akü paketlerinin güvenlik performansının arttırılmasında hayati bir rol oynamaktadır.
Çözüm:
Daha yüksek maliyete rağmen, aerojel yalıtım malzemelerinin üstün güvenlik performansı diğer geleneksel yalıtım malzemelerine göre daha üstündür. Güç aküsü yalıtımı ve alev geciktirici malzemeler için en uygun seçim olarak kabul edilirler. Yeni enerji araçlarında güvenliğin önemi artmaya devam ederken, aerojel yalıtım malzemelerinin özellikle elektrikli otobüslerde ve güvenlik gereksinimleri daha yüksek olan üst düzey yeni enerji araçlarında uygulanması şüphesiz tercih edilen seçenek haline geliyor. Uzmanlar, yeni enerji araçlarının küresel satışlarının 2025 yılına kadar toplam araç satışlarının üçte birini oluşturacağını tahmin ediyor ve bu da aerojeller için umut verici bir geleceğe işaret ediyor. Aerojel malzemelerin üretim ölçeği olgunlaşıp genişledikçe fiyatların düşmesi bekleniyor, bu da yeni enerji taşıtı endüstrisinde pazara nüfuzun ve uygulamanın artmasına yol açacak.
