Ізоляційні матеріали в потрійних літієвих батареях і батареях LiFePO4: перспектива безпеки

Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) і трикомпонентні літієві батареї є двома типами акумуляторів, які зазвичай використовуються в промисловості транспортних засобів з новою енергією. У цих батареях використовуються різні матеріали для підвищення протипожежної ізоляції та теплового захисту. 

Ризик термічної втечі:

Потрійні літієві батареї: через свій хімічний склад і вищу щільність енергії потрійні літієві батареї створюють підвищений ризик перегріву за ненормальних умов, таких як перезаряджання, надмірне розрядження або високі температури. Це може призвести до підвищеного ризику виникнення пожежі.

LiFePO4 батареї: LiFePO4 батареї порівняно безпечніші, виявляючи міцну стійкість до високих температур, перезаряджання та надмірного розряджання. Отже, попит на протипожежний захист і теплоізоляцію відносно нижчий для акумуляторів LiFePO4.

Ізоляційні матеріали:

Потрійні літієві батареї: щоб зменшити потенційні ризики, пов’язані з розбігом тепла, потрійні літієві батареї зазвичай потребують високоякісних ізоляційних матеріалів під час проектування та виробничих процесів. Ці матеріали можуть включати високотемпературну вогнестійку ізоляцію, ізоляційну стрічку, ізоляційні прокладки та подібні компоненти.

Батареї LiFePO4: через їх природну безпеку та стійкість до високих температур, батареї LiFePO4 зазвичай потребують стандартних ізоляційних матеріалів і конструкцій, щоб відповідати вимогам протипожежного захисту та теплоізоляції.

Рішення протипожежного захисту та теплоізоляції для батарей LiFePO4:

Мікропористий поліпропілен (MPP): мікропористий поліпропілен широко використовується як вогнезахисний і теплоізоляційний шар в акумуляторах LiFePO4. Цей матеріал демонструє чудові тепло- та електроізоляційні властивості, зменшуючи втрати тепла та підвищуючи теплову ефективність батареї. Основні властивості MPP включають:

Виняткова ефективність ізоляції: мікроскопічна пориста структура MPP ефективно ізолює позитивні та негативні електроди в модулі батареї, запобігаючи проникненню електроліту. Його можна використовувати як сепаратор батареї, забезпечуючи безпечну роботу системи батареї, уникаючи короткого замикання та витоку струму.

Керамічна силіконова гума: Керамічна силіконова гума зазвичай використовується як безпечний захисний шар в акумуляторах LiFePO4. Щоб додатково підвищити вогнестійкість, поверх керамічної силіконової гуми часто наносять шар скловолокна. У разі пожежі керамічна силіконова гума перетворюється на твердий керамічний блок, запобігаючи поширенню вогню. Він ефективно ізолює та протистоїть високим температурам, які створює батарея, захищаючи систему батареї від теплового пошкодження.

Кремнієва піна: кремнієва піна, гнучкий і м’який матеріал, часто використовується для заповнення проміжків між модулями акумуляторів LiFePO4. Він забезпечує чудову теплоізоляцію та буферний ефект, зменшуючи передачу тепла та вібрації, одночасно покращуючи ефективність управління температурою акумулятора. Ключові характеристики кремнієвої піни:

Чудові теплоізоляційні характеристики: кремнієва піна має низьку теплопровідність, ефективно ізолює теплопровідність всередині модуля батареї та мінімізує втрати тепла. Це підвищує енергоефективність акумуляторної системи та подовжує термін служби батареї.

Стійкість до високих температур: кремнієва піна зберігає свою структурну та робочу стабільність у високотемпературному середовищі, що має вирішальне значення для акумуляторних систем. Він ефективно ізолює та витримує вплив високих температур, створюваних батареєю.

Рішення протипожежної та теплоізоляції для потрійних літієвих батарей:

Аерогель: аерогель, високопористий матеріал із винятковими теплоізоляційними властивостями, широко використовується як теплоізоляційний шар у потрійних літієвих батареях. Основні особливості аерогелю:

Низька теплопровідність: аерогель демонструє надзвичайно низьку теплопровідність, ефективно ізолюючи теплопровідність всередині батареї та мінімізуючи втрати тепла. Це покращує керування температурою батареї та зменшує ризик перегріву.

Висока пористість: дуже відкрита структура пор аерогелю забезпечує більшу площу поверхні, покращуючи ізоляцію та запобігаючи передачі тепла та витоку струму між внутрішніми компонентами батареї. Це сприяє підвищенню безпеки батареї.

Легкий і гнучкий: аерогель легкий і може формуватися відповідно до різних форм і розмірів акумуляторних модулів без значної ваги.

Слюдяна плата: слюдяна плата, відома своєю чудовою високотемпературною стійкістю, часто використовується як теплоізоляційна прокладка між модулями або осередками трикомпонентної літієвої батареї. Він запобігає передачі тепла і знижує ризик короткого замикання. Основні властивості слюдяної плити включають:

Чудові ізоляційні властивості: слюдяні листи демонструють чудові ізоляційні властивості.

Стійкість до високих температур: плити зі слюди зберігають стабільність у високотемпературному середовищі, забезпечуючи довговічність акумуляторів нових транспортних засобів, які створюють високі температури під час роботи. Слюдяна плата витримує високі температури всередині акумуляторного модуля, захищаючи навколишні компоненти від пошкоджень, пов’язаних із нагріванням.

Підсумовуючи, літій-залізо-фосфатні батареї та потрійні літієві батареї використовують різні матеріали для протипожежного захисту та заходів безпеки теплоізоляції. LiFePO4 акумулятори часто використовують мікропористі поліпропіленові матеріали,