Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 13-12-2023 Nguồn gốc: Địa điểm
Với sự hỗ trợ ngày càng tăng của chính phủ toàn cầu cho việc phát triển các phương tiện sử dụng năng lượng mới, việc sản xuất và bán xe điện đã chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng, dẫn đến quá trình công nghiệp hóa tăng tốc. Tuy nhiên, hiện tượng thoát nhiệt vẫn là mối lo ngại đáng kể về an toàn đối với xe điện, đặc biệt là đối với pin lithium-ion được sử dụng làm nguồn điện. Sạc quá mức có thể dẫn đến nhiệt độ cao, dẫn đến cháy nổ. Để giải quyết vấn đề này, vật liệu cách nhiệt aerogel đã nổi lên như một giải pháp hiệu quả để tăng cường sự an toàn cho xe điện.
Ưu điểm của vật liệu cách nhiệt Airgel:
Aerogel mang lại một số lợi ích chính, bao gồm độ dẫn nhiệt thấp, hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời và không cháy. So với các vật liệu cách nhiệt truyền thống, aerogel mang lại hiệu quả cách nhiệt tương đương với độ dày chỉ bằng 1/5 đến 1/3. Thuộc tính tiết kiệm không gian này đặc biệt quan trọng đối với pin điện vì nó cho phép quản lý và kiểm soát nhiệt được cải thiện, nâng cao hiệu suất và nhiệt độ ổn định hơn. Vật liệu cách nhiệt Airgel đóng vai trò là rào cản cách nhiệt và chống cháy, giúp người dùng và hành khách có thêm thời gian để sơ tán và dập tắt đám cháy.
Ứng dụng của vật liệu cách nhiệt Airgel trong xe điện:
Vật liệu cách nhiệt aerogel tìm thấy ứng dụng trong nhiều khía cạnh khác nhau của phương tiện sử dụng năng lượng mới, chẳng hạn như cách nhiệt và chống cháy giữa các tế bào pin, cách nhiệt và hấp thụ sốc giữa các mô-đun và vỏ, lớp bảo vệ lạnh bên ngoài cho hộp pin và lớp cách nhiệt ở nhiệt độ cao. Hãy tập trung vào các miếng cách nhiệt aerogel được sử dụng cho pin điện và kiểm tra các chỉ số hoạt động chính của chúng.
Yêu cầu về hiệu suất đối với tấm cách nhiệt Airgel:
Theo Tiêu chuẩn Nhóm T/CSTM 00193-2020 đối với Tấm cách nhiệt Airgel được sử dụng trong Pin nguồn Lithium-ion, các yêu cầu về hiệu suất chính bao gồm:
1. Tỷ lệ sai lệch khối lượng: Không quá 15%.
2. Hiệu suất cách nhiệt: Độ co của kích thước chiều dài và chiều rộng của mẫu trước và sau khi thử nghiệm không được vượt quá 3%. Nhiệt độ ở mặt lạnh của mẫu không được vượt quá 180°C trong vòng 5 phút sau khi thử.
3. Ghi theo chiều dọc: Phải đáp ứng các yêu cầu về mức V0 được quy định trong GB/T 2408.
4. Tỷ số nén: Không được nhỏ hơn 35% dưới áp suất 2 MPa.
5. Độ bền kéo: Không nhỏ hơn 500 kPa theo cả chiều dài và chiều rộng.
6. Hiệu suất cách nhiệt: Điện trở nhiệt bề mặt phải lớn hơn 500 MΩ và dòng điện rò rỉ phải nhỏ hơn 1 mA.
7. Các chất bị hạn chế: Phải 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 tỷ lệ biến đổi kích thước chiều dài và chiều rộng phải nhỏ hơn 1%. Hiệu suất cách nhiệt phải đáp ứng các yêu cầu quy định trong bảng.
So sánh với vật liệu cách nhiệt truyền thống:
Các vật liệu cách nhiệt thường được sử dụng cho pin điện bao gồm bọt, bọt nhựa, bông thủy tinh siêu mịn, bông có hàm lượng silic cao, tấm cách nhiệt chân không và aerogel silica. So với tấm cách nhiệt truyền thống, tấm cách nhiệt aerogel có những ưu điểm như chống cháy, chịu nhiệt độ cao, dẫn nhiệt thấp, không tạo ra khí độc, chống nước, chống 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 cách nhiệt aerogel sẽ ngăn chặn hiệu quả sự khuếch tán nhiệt nhanh chóng được tạo ra trong quá trình sạc và xả tốc độ cao. Trong trường hợp thoát nhiệt, tấm cách nhiệt aerogel cung cấp khả năng 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 nhiệt aerogel, với đặc tính không cháy (tuân theo yêu cầu cấp độ A1), có thể ngăn chặn hoặc trì hoãn sự lan truyền của lửa một cách hiệu quả. Điều này đảm bảo rằng bộ pin không bắt lửa và không nổ trong ít nhất 5 phút, cung cấp đủ thời gian để sơ tán. Do đó, tấm cách nhiệt aerogel đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất an toàn của bộ pin năng lượng mới cho xe.
Phần kết luận:
Mặc dù chi phí cao hơn nhưng hiệu suất an toàn vượt trội của vật liệu cách nhiệt aerogel vượt trội so với các vật liệu cách nhiệt truyền thống khác. Chúng được công nhận là sự lựa chọn tối ưu cho vật liệu cách điện và chống cháy của pin. Khi tầm quan trọng của sự an toàn trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới tiếp tục tăng lên, việc ứng dụng vật liệu cách nhiệt aerogel, đặc biệt là trên xe buýt điện và ô tô năng lượng mới cao cấp có yêu cầu an toàn cao hơn, chắc chắn là lựa chọn ưu tiên. Các chuyên gia ước tính rằng doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới trên toàn cầu sẽ chiếm 1/3 tổng doanh số bán xe vào năm 2025, cho thấy một tương lai đầy hứa hẹn của aerogel. Khi quy mô sản xuất vật liệu aerogel trưởng thành và mở rộng, giá dự kiến sẽ giảm, dẫn đến khả năng thâm nhập thị trường và ứng dụng trong ngành công nghiệp xe năng lượng mới tăng lên.
