EV Pilleri için Hangi Termal Kaçak Bariyer En İyisidir: Mika, Aerojel veya Seramik Kompozit? 

Yalnızca maksimum sıcaklığa göre bir EV aküsü termal kaçak bariyeri seçmek, paketi hücreden hücreye yayılmaya, alev jetlerine, parçacık erozyonuna veya elektrik arızasına karşı savunmasız bırakabilir.

Doğru malzeme, bariyerin nereye kurulduğuna ve hem normal pil çalışması hem de termal olay sırasında ne yapması gerektiğine bağlıdır. Aerojel, ince hücreden hücreye termal direnç açısından özellikle çekicidir; mika, sağlam elektrik ve yüksek sıcaklık yalıtımı sağlarken, seramik kompozit malzemeler, modül ve paket düzeyindeki uygulamalarda güçlü yangın ve termal koruma sağlayabilir.

Bu nedenle karşılaştırmasında evrensel bir kazanan yoktur aerojel ve mika . Bir akü mühendisi, malzemeyi seçmeden önce ilk olarak termal etkiyi, kalınlığı, sıkıştırmayı, dielektrik gerekliliklerini ve kurulum yerini tanımlamalıdır.

Mika, Aerojel ve Seramik Kompozit Bariyerler Nasıl Farklılaşır?

Yalnızca termal iletkenlik açısından bir malzemenin başka bir malzemeyle değiştirilmesi paketleme, sıkıştırma veya elektrik yalıtımı sorunu yaratırken bir sorunu da çözebilir.

Malzemeleri malzeme adı yerine işlevine göre karşılaştırın. Aerojel, ince bir hücreden hücreye alanda yüksek termal direnç sağlayabilir; mika, elektrik yalıtımı ve yangına dayanıklı bariyerler için yaygın olarak uygundur; seramik bazlı kompozitler, şiddetli termal maruziyetin ve yapısal bariyer performansının önemli olduğu durumlarda çekici hale gelir.

Aerojel Pil Hücreleri Arasında Ne Zaman Mikadan Daha İyidir?

Dar bir hücre aralığı boyunca çok fazla ısı ileten bir bariyerin kullanılması, arızalı bir hücrenin komşusunu yayılmaya katkıda bulunacak kadar hızlı ısıtmasına olanak tanıyabilir.

Aerojel, yüksek termal direncin ince bir hücreden hücreye boşluğa sığması gereken durumlarda özellikle ilgi çekici hale gelir. Ticari EV aerojel bariyerleri ayrıca sıkıştırma davranışı etrafında tasarlanabilir, böylece ped normal hücre şişmesi sırasında ve anormal termal olay sırasında performans gösterir.^[1]

Aspen Aerogels, kabaca %50 gerilimde 2,35 mm PyroThin bariyerli iki adet 62 Ah prizmatik hücre kullanan bir mini modül örneği bildirdi. Aspen, kurulumun tam bir pakette bulunan bazı ikincil yayılma yollarını izole ettiğini açıkça belirtmesine rağmen, bitişik hücre, bu spesifik testte termal kaçağa girmedi.^[2]

Bu sonuç evrensel bir '2,35 mm aerojel kuralına' dönüştürülmemelidir. Hücre kimyası, enerji, aralık, sıkıştırma ve yayılma mekanizmaları pil tasarımına göre farklılık gösterir.

Mika ve Seramik Kompozitler Ne Zaman Daha İyi Seçimlerdir?

Yumuşak hücre sıkıştırma malzemesinin her yerde kullanılması, baraların, modül sınırlarının veya paket kapaklarının ihtiyaç duydukları elektriksel veya yapısal bariyerden yoksun kalmasına neden olabilir.

Tasarımın yüksek sıcaklıkta elektrik yalıtımı, yangına dayanıklılık veya yapısal olarak daha sağlam bir bariyer gerektirdiği durumlarda mika veya seramik kompozit malzemeler kullanın. Mika özellikle HV iletkenleri, baralar, modül yapıları ve paket düzeyinde izolasyon çevresinde faydalı olabilir.

Seramikleştirilebilir silikon kompozitler başka bir yol sağlar. Örneğin Saint-Gobain, hücreden hücreye termal kaçak pedler ve paket koruması için seramikleştirilebilir silikon ürünleri listeliyor ve bu da seramik şekillendirme sisteminin montaj sırasındaki esnekliği şiddetli ısıya maruz kalma sırasında koruyucu bir bariyerle birleştirebileceğini gösteriyor.^[3]

Termal Kaçak Bariyeri Nasıl Seçmelisiniz?

En etkileyici sıcaklık iddiasına sahip malzemeyi satın almak, pil takımının termal yayılıma direneceğini kanıtlamaz.

Gerçek arıza riskini tanımlayın ve bitmiş yapıyı doğrulayın. Hücre kimyasını, bariyer konumunu, mevcut kalınlığı, sıkıştırmayı, dielektrik performansını, aleve maruz kalmayı, parçacık etkisini ve bitişik malzemeleri göz önünde bulundurun.

UL Solutions, bir termal kaçak olayının yüksek sıcaklık, basınç, jet benzeri alevler ve koruyucu malzemeleri aşındırabilecek fırlayan parçacıklar içerebileceğini belirtiyor. UL 2596 testi, malzeme performansını bu birleşik tehlikelere karşı taramak için geliştirilmiştir.^[4]

Mika, Aerojel ve Seramik Akü Bariyerlerini Karşılaştırıyor musunuz?

Fuqiang'a hücre formatınızı, bariyer konumunu, mevcut kalınlığınızı, sıkıştırma gereksiniminizi ve termal koruma hedefinizi gönderin. Mühendislik ekibimiz kalıp kesim malzeme seçeneklerini inceleyebilir ve pil paketi doğrulaması için prototip örnekleri hazırlayabilir.

SSS

EV pilleri için aerojel mikadan daha mı iyi?

Evrensel olarak değil. Aerojel özellikle ince hücreden hücreye termal bariyerler için kullanışlıdır; mika ise elektrik yalıtımı, yapısal stabilite ve yüksek sıcaklık korumasının öncelikli olduğu durumlarda avantajlı olabilir.

Akü izolasyonu için mika levha alternatifi nedir?

Uygulamaya bağlı olarak alternatifler arasında aerojel bariyerler, seramikleştirilebilir silikon kompozitler ve diğer seramik bazlı yalıtım sistemleri yer alabilir. Değiştirme, yalnızca kalınlığa göre değil, işleve göre seçilmelidir.

Termal bariyer pilin termal kaçmasını durdurabilir mi?

Bir bariyer, başlatıcı hücre içindeki elektrokimyasal arızayı durdurmaz. Rolü, ısıyı ve diğer yayılma yollarını azaltmak, böylece komşu hücrelerin termal kaçaklara girme olasılığını azaltmaktır.

Hücreden hücreye termal kaçak koruması için en iyi malzeme nedir?

Evrensel en iyi malzeme yoktur. Hücre kimyası, mevcut boşluk, sıkıştırma, termal maruz kalma ve paket mimarisi uygun bariyeri belirler.

Mika ve aerojel aynı pil takımında kullanılabilir mi?

Evet. Mühendislik gereksinimleri hibrit malzeme stratejisini haklı çıkardığında, bir pakette hücreler ve mika arasında aerojel veya modül, bara veya muhafaza konumlarında diğer yüksek sıcaklık yalıtımı kullanılabilir.

15 Yıllık Otomotiv Kablo Tesisatı ve EV Yalıtım Perspektifi

Otomotiv kablo tesisatları ve EV elektrik yalıtımı üzerinde 15 yıl çalıştıktan sonra, öğrendim . termal kaçak korumasının malzeme itibarına göre değil konuma ve arıza moduna göre tasarlanması gerektiğini En güçlü akü paketleri genellikle hücre düzeyinde termal direnç, HV elektrik yalıtımı ve paket düzeyinde yangından korunma için farklı malzemeler kullanır.

Yetkili Referanslar

[1] Aspen Aerogels — PyroThin Hücreden Hücreye Termal Kaçak Bariyerler

[2] Aspen Aerojelleri — Hücreden Hücreye Termal Yayılım Testi

[3] Saint-Gobain — EV Akü Yangını ve Termal Yayılma Koruması

[4] UL Çözümleri — Akü Muhafazası Termal Kaçak Değerlendirmesi