I materiali isolanti in aerogel migliorano la sicurezza e le prestazioni delle batterie dei veicoli elettrici

Con il crescente sostegno dei governi di tutto il mondo per lo sviluppo di veicoli a nuova energia, la produzione e le vendite di veicoli elettrici sono cresciute rapidamente,che porta ad una industrializzazione accelerataTuttavia, la fuga termica rimane un grave problema di sicurezza per i veicoli elettrici, in particolare per quanto riguarda le batterie agli ioni di litio utilizzate come fonte di alimentazione.La sovraccarica può causare temperature elevatePer risolvere questo problema, i materiali isolanti aerogel sono emersi come una soluzione efficace per migliorare la sicurezza dei veicoli elettrici.

Vantaggi dei materiali isolanti aerogel:

Gli aerogeli hanno diversi vantaggi chiave, tra cui bassa conduttività termica, eccellenti prestazioni di isolamento e non combustibilità.gli aerogeli offrono lo stesso livello di efficacia isolante con solo da 1/5 a 1/3 dello spessoreQuesta caratteristica di risparmio di spazio è particolarmente cruciale per le batterie di potenza, che consentono un miglior controllo e gestione termica, prestazioni migliorate e temperature più stabili.I materiali isolanti in aerogel fungono da isolanti e barriere antincendio, consentendo agli utilizzatori e ai passeggeri un tempo supplementare per evacuare e estinguere gli incendi.

Applicazioni dei materiali isolanti aerogel nei veicoli elettrici:

I materiali isolanti in aerogel trovano applicazione in vari aspetti dei veicoli a nuova energia, tra cui l'isolamento e la tenuta della fiamma tra le celle delle batterie,isolamento e assorbimento degli urti tra moduli e involucri, strati esterni di protezione contro il freddo per le scatole delle batterie e strati di isolamento ad alta temperatura.Prendiamo l'esempio dei cuscinetti isolanti aerogel utilizzati per le batterie di alimentazione e analizziamo i loro principali indicatori di prestazione.

Requisiti di prestazioni per le compresse isolanti di aerogel:

Secondo la norma di gruppo T/CSTM 00193-2020 per i cuscinetti isolanti di aerogel utilizzati nelle batterie elettriche agli ioni di litio, i principali requisiti di prestazione sono i seguenti:

1- tasso di deviazione di massa: non deve superare il 15%.

2Performance di isolamento termico: il restringimento delle dimensioni di lunghezza e larghezza del campione prima e dopo la prova non deve superare il 3%.La temperatura sul lato freddo del campione non deve superare i 180°C entro 5 minuti dalla prova.

3. combustione verticale: deve soddisfare i requisiti relativi al livello di V0 specificati nella norma GB/T 2408.

4- rapporto di compressione: non deve essere inferiore al 35% a una pressione di 2 MPa.

5- resistenza alla trazione: non deve essere inferiore a 500 kPa sia in direzione lunghezza che in direzione larghezza.

6Performance di isolamento: la resistenza termica superficiale deve essere superiore a 500 MΩ e la corrente di fuga deve essere inferiore a 1 mA.

7. Sostanze soggette a restrizioni: devono essere conformi ai requisiti della direttiva 2011/65/UE.

8. resistenza all'invecchiamento: dopo l'invecchiamento il tasso di attenuazione della resistenza alla trazione non deve superare il 30% e il tasso di variazione delle dimensioni di lunghezza e larghezza deve essere inferiore all'1%.Le prestazioni di isolamento termico devono soddisfare i requisiti specificati nella tabella.

Confronto con i materiali isolanti tradizionali:

I materiali di isolamento comunemente utilizzati per le batterie di potenza includono schiuma, schiuma di plastica, lana di vetro ultra-fina, cotone ad alto contenuto di silice, pannelli di isolamento da vuoto e aerogel di silice.Rispetto alle tradizionali pastiglie isolanti, le pastiglie di isolamento aerosol offrono ritardamento della fiamma, resistenza alle alte temperature, bassa conducibilità termica, nessuna generazione di gas tossici, resistenza all'acqua, resistenza all'umidità, resistenza agli urti, leggerezza,basso costo, e spessore sottile.

Significato dei materiali isolanti aerogel:

quando applicato in moduli di batterie agli ioni di litio,la bassa conduttività termica dei cuscinetti isolanti aerogel blocca efficacemente la diffusione rapida del calore generato durante la ricarica e la scarica ad alta velocitàIn caso di fuga di calore, i cuscinetti isolanti dell'aerogel forniscono un isolamento termico, ritardando o prevenendo incidenti.i cuscinetti isolanti aerogel, con le loro proprietà non combustibili (conformi ai requisiti del livello A1), possono bloccare o ritardare efficacemente la diffusione del fuoco.Questo garantisce che la batteria rimanga non infiammabile e non esplosiva per almeno 5 minutiI pad di isolamento aerogel svolgono quindi un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni di sicurezza delle batterie di potenza dei veicoli a nuova energia.

Conclusione:

Anche se i materiali isolanti aerosol sono più costosi, hanno prestazioni di sicurezza superiori rispetto ad altri materiali isolanti tradizionali.Sono riconosciuti come la scelta migliore per l'isolamento delle batterie di potenza e materiali ignifughiL'importanza della sicurezza nei veicoli a nuova energia continua a crescere, e l'applicazione di materiali isolanti aerosol,in particolare negli autobus elettrici e nelle auto a nuova energia di fascia alta che hanno requisiti di sicurezza più elevatiSecondo le stime degli esperti, le vendite mondiali di veicoli a nuova energia dovrebbero rappresentare un terzo delle vendite totali di veicoli entro il 2025.Questo indica un futuro promettente per gli aerogeliCon la maturazione e l'espansione della produzione di materiali aerogel, si prevede che i prezzi diminuiranno, con conseguente maggiore penetrazione sul mercato e applicazione nell'industria dei veicoli a nuova energia.