Tăng cường an toàn cho xe điện: Vai trò của vật liệu cách nhiệt Airgel

Với sự hỗ trợ ngày càng tăng của chính phủ cho sự phát triển của các phương tiện năng lượng mới, việc sản xuất và bán xe điện đã chứng kiến ​​sự tăng trưởng nhanh chóng, dẫn đến công nghiệp hóa tăng tốc. Tuy nhiên, Runaway nhiệt vẫn là một mối quan tâm an toàn đáng kể đối với xe điện, đặc biệt là liên quan đến pin lithium-ion được sử dụng làm nguồn điện của chúng. Sạc quá mức có thể dẫn đến nhiệt độ cao, dẫn đến hỏa hoạn và vụ nổ. Để giải quyết vấn đề này, các vật liệu cách nhiệt của Airgel đã nổi lên như một giải pháp hiệu quả để tăng cường sự an toàn của xe điện.

Ưu điểm của vật liệu cách nhiệt Airgel:

Aerogels cung cấp một số lợi ích chính, bao gồm độ dẫn nhiệt thấp, hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời và không thể đốt cháy. So với các vật liệu cách nhiệt truyền thống, các aerogel cung cấp cùng mức hiệu quả cách nhiệt với chỉ 1/5 đến 1/3 độ dày. Thuộc tính tiết kiệm không gian này đặc biệt quan trọng đối với pin năng lượng vì nó cho phép kiểm soát và quản lý nhiệt được cải thiện, hiệu suất nâng cao và nhiệt độ ổn định hơn. Vật liệu cách nhiệt Airgel hoạt động như các rào cản cách nhiệt và chống cháy, cung cấp cho người dùng và hành khách thêm thời gian để sơ tán và dập tắt các vụ cháy.

Ứng dụng của vật liệu cách nhiệt Airgel trong xe điện:

Vật liệu cách nhiệt của airgel tìm thấy ứng dụng trong các khía cạnh khác nhau của các phương tiện năng lượng mới, chẳng hạn như cách nhiệt và độ trễ ngọn lửa giữa các tế bào pin, cách nhiệt và hấp thụ sốc giữa các mô-đun và vỏ, các lớp bảo vệ lạnh bên ngoài cho hộp pin và các lớp cách nhiệt ở nhiệt độ cao. Hãy tập trung vào các miếng đệm cách điện của airgel được sử dụng cho pin điện và kiểm tra các chỉ số hiệu suất chính của chúng.

Yêu cầu về hiệu suất cho miếng đệm cách điện của airgel:

Theo tiêu chuẩn nhóm T/CSTM 00193-2020 cho các miếng đệm cách điện của airgel được sử dụng trong pin năng lượng lithium-ion, các yêu cầu về hiệu suất chính bao gồm:

1. Tỷ lệ sai lệch khối lượng: Không nên vượt quá 15%.

2. Hiệu suất cách nhiệt: độ co ngót của chiều dài và chiều rộng của mẫu trước và sau khi kiểm tra không được vượt quá 3%. Nhiệt độ ở phía lạnh của mẫu không được vượt quá 180 ° C trong vòng 5 phút sau khi thử nghiệm.

3. Đốt cháy dọc: Sẽ đáp ứng các yêu cầu cấp V0 được chỉ định trong GB/T 2408.

4. Tỷ lệ nén: Không nên nhỏ hơn 35% dưới áp suất 2 MPa.

5. Độ bền kéo: Không nhỏ hơn 500 kPa theo cả hai hướng chiều dài và chiều rộng.

6. Hiệu suất cách nhiệt: Điện trở nhiệt bề mặt phải lớn hơn 500 MΩ và dòng rò phải nhỏ hơn 1 mA.

7. Các chất bị hạn chế: nên tuân thủ các yêu cầu của Chỉ thị 2011/65/EU.

8. Khả năng chống lão hóa: Sau khi lão hóa, tốc độ suy giảm độ bền kéo không được vượt quá 30%, và tốc độ thay đổi của chiều dài và chiều rộng của kích thước phải nhỏ hơn 1%. Hiệu suất cách nhiệt phải đáp ứng các yêu cầu được chỉ định trong bảng.

So sánh với vật liệu cách nhiệt truyền thống:

Vật liệu cách nhiệt thường được sử dụng cho pin điện bao gồm bọt, bọt nhựa, len thủy tinh cực mịn, bông silica cao, tấm cách nhiệt chân không và silica airgel. So với các miếng đệm cách nhiệt truyền thống, các miếng đệm cách nhiệt của airgel mang lại những ưu điểm như độ trễ ngọn lửa, khả năng chống nhiệt độ cao, độ dẫn nhiệt thấp, không tạo khí độc hại, kháng nước, kháng ẩm, chống sốc, nhẹ, chi phí thấp và độ dày mỏng.

Ý nghĩa của vật liệu cách nhiệt Airgel:

Khi được áp dụng trong các mô-đun pin năng lượng lithium-ion, độ dẫn nhiệt thấp của miếng đệm cách điện airgel ngăn chặn sự khuếch tán nhanh chóng của nhiệt được tạo ra trong quá trình sạc và xả tốc độ cao. Trong trường hợp bỏ chạy nhiệt, các miếng đệm cách nhiệt của Airgel cung cấp cách nhiệt, trì hoãn hoặc ngăn ngừa tai nạn. Nếu các tế bào pin trở nên quá nóng và bắt lửa, các miếng đệm cách điện của airgel, với các đặc tính không cháy của chúng (tuân thủ các yêu cầu cấp A1), có thể ngăn chặn hoặc trì hoãn việc lan truyền lửa một cách hiệu quả. Điều này đảm bảo rằng bộ pin vẫn không thể biến đổi và không kích thích trong ít nhất 5 phút, cung cấp đủ thời gian để sơ tán. Do đó, các miếng đệm cách nhiệt của Airgel đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường hiệu suất an toàn của các bộ pin năng lượng xe năng lượng mới.

Phần kết luận:

Mặc dù chi phí cao hơn, hiệu suất an toàn vượt trội của vật liệu cách nhiệt Airgel vượt xa các vật liệu cách nhiệt truyền thống khác. Chúng được công nhận là sự lựa chọn tối ưu cho vật liệu cách nhiệt pin và chất chống cháy. Khi tầm quan trọng của sự an toàn trong các phương tiện năng lượng mới tiếp tục phát triển, việc áp dụng vật liệu cách nhiệt của airgel, đặc biệt là trong xe buýt điện và những chiếc xe năng lượng mới cao cấp với yêu cầu an toàn cao hơn, chắc chắn là lựa chọn ưa thích. Các chuyên gia ước tính rằng doanh số toàn cầu của các phương tiện năng lượng mới sẽ chiếm một phần ba tổng doanh số bán xe vào năm 2025, cho thấy một tương lai đầy hứa hẹn cho Aerogels. Khi quy mô sản xuất của vật liệu Airgel trưởng thành và mở rộng, giá dự kiến ​​sẽ giảm, dẫn đến tăng sự thâm nhập thị trường và ứng dụng trong ngành công nghiệp xe năng lượng mới.