Con el creciente apoyo de los gobiernos de todo el mundo para el desarrollo de vehículos de nueva energía, la producción y las ventas de vehículos eléctricos han crecido rápidamente,que conduce a una industrialización aceleradaSin embargo, la fuga térmica sigue siendo un problema de seguridad importante para los vehículos eléctricos, en particular en lo que respecta a las baterías de iones de litio utilizadas como fuente de energía.El exceso de carga puede causar temperaturas altasPara resolver este problema, los materiales aislantes de aerogel han surgido como una solución eficaz para mejorar la seguridad de los vehículos eléctricos.
Ventajas de los materiales aislantes de aerogel:
Los aerogeles poseen varias ventajas clave, incluyendo baja conductividad térmica, excelente rendimiento aislante y no combustibilidad.Los aerogeles ofrecen el mismo nivel de eficacia aislante con sólo 1/5 a 1/3 del grosor de laEste atributo de ahorro de espacio es especialmente crucial para las baterías de potencia, lo que permite un mejor control y gestión térmica, un mejor rendimiento y temperaturas más estables.Los materiales aislantes de aerogel actúan como aislamiento y barreras resistentes al fuego, proporcionando a los usuarios y pasajeros más tiempo para evacuar y extinguir incendios.
Aplicaciones de los materiales aislantes de aerogel en vehículos eléctricos:
Los materiales aislantes de aerogel encuentran aplicación en diversos aspectos de los vehículos de nueva energía, incluido el aislamiento y la resistencia a la llama entre las celdas de la batería,aislamiento y absorción de golpes entre módulos y carcasas, las capas de protección contra el frío exterior para las cajas de baterías y las capas de aislamiento a alta temperatura.Tomemos el ejemplo de las almohadillas aislantes de aerogel utilizadas para baterías de potencia y analizar sus principales indicadores de rendimiento.
Requisitos de funcionamiento de las almohadillas aislantes de aerogel:
De acuerdo con la norma de grupo T/CSTM 00193-2020 para las almohadillas aislantes de aerogel utilizadas en baterías de potencia de iones de litio, los principales requisitos de rendimiento son los siguientes:
1. tasa de desviación de masa: no debe exceder del 15%.
2Performance de aislamiento térmico: la contracción de las dimensiones de longitud y anchura de la muestra antes y después del ensayo no debe exceder del 3%.La temperatura en el lado frío de la muestra no debe superar los 180°C en los 5 minutos siguientes al ensayo..
3. Quema vertical: debe cumplir los requisitos de nivel de V0 especificados en GB/T 2408.
4Relación de compresión: no debe ser inferior al 35% a una presión de 2 MPa.
5- Resistencia a la tracción: no debe ser inferior a 500 kPa en longitud y en anchura.
6- Rendimiento del aislamiento: la resistencia térmica de la superficie debe ser superior a 500 MΩ y la corriente de fuga debe ser inferior a 1 mA.
7. Sustancias restringidas: deben cumplir los requisitos de la Directiva 2011/65/UE.
8Resistencia al envejecimiento: después del envejecimiento, la tasa de atenuación de la resistencia a la tracción no debe exceder del 30% y la tasa de variación de las dimensiones de longitud y anchura debe ser inferior al 1%.El rendimiento del aislamiento térmico deberá cumplir los requisitos especificados en el cuadro siguiente:.
Comparación con los materiales aislantes tradicionales:
Los materiales de aislamiento comúnmente utilizados para baterías de potencia incluyen espuma, espuma plástica, lana de vidrio ultrafina, algodón con alto contenido de sílice, paneles de aislamiento al vacío y aerogel de sílice.En comparación con las almohadillas de aislamiento tradicionales, las almohadillas aislantes de aerogel ofrecen retardo de llama, resistencia a altas temperaturas, baja conductividad térmica, no generación de gases tóxicos, resistencia al agua, resistencia a la humedad, resistencia a los golpes, peso ligero,bajo costo, y de espesor delgado.
Significado de los materiales aislantes de aerogel:
Cuando se aplica en módulos de baterías de iones de litio,La baja conductividad térmica de las almohadillas aislantes de aerogel bloquea efectivamente la rápida difusión del calor generado durante la carga y descarga de alta velocidad.En caso de fuga térmica, las almohadillas aislantes de aerogel proporcionan aislamiento térmico, retrasando o evitando accidentes.las almohadillas aislantes de aerogel, con sus propiedades no combustibles (que cumplen con los requisitos del nivel A1), pueden bloquear o retrasar eficazmente la propagación del fuego.Esto garantiza que la batería permanezca no inflamable y no explosiva durante al menos 5 minutos.Por lo tanto, las almohadillas aislantes de aerogel desempeñan un papel vital en la mejora del rendimiento de seguridad de las baterías de energía de los vehículos de nueva energía.
Conclusión:
Aunque los materiales aislantes de aerogel tienen un precio más alto, su rendimiento de seguridad superior supera el de otros materiales aislantes tradicionales.Son reconocidos como la mejor opción para aislamiento de baterías de potencia y materiales retardantes de llamaLa importancia de la seguridad en los vehículos de nueva energía sigue creciendo, por lo que la aplicación de materiales aislantes de aerogel,en particular en los autobuses eléctricos y los coches de nueva energía de gama alta que tienen requisitos de seguridad más altosSegún las estimaciones de los expertos, se espera que las ventas mundiales de vehículos de nueva energía representen un tercio de las ventas totales de vehículos para 2025.Esto indica un futuro prometedor para los aerogeles.A medida que la escala de producción de materiales de aerogel madura y se expande, se espera que los precios disminuyan, lo que dará lugar a una mayor penetración en el mercado y aplicación en la industria de vehículos de nueva energía.
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