
成果展示
專屬新能源電池的安全防護——“氣凝膠”系列外套!
發布時間:2022-08-20
2022年05月,新能源汽車銷量為36萬輛;同比增長率為92.51%。隨著購車補貼的增多,未來還會有更多的消費者投入到新能源的懷抱!
鋰電池使用現狀
USAGE STATUS
隨著新能源電動汽車的增多,對核心組件——鋰電池的安全問題也不容忽視。據國家應急管理部消防救援局給出的數據顯示,2022年第一季度,國內接報的新能源汽車火災共計有640起。相比去年同期,上升了32%,高于交通工具火災8.8%的平均增幅。這些火災最大的誘因便是電池熱失控。
一般鋰電池工作溫度為-20℃~45℃,還有一些寬溫型電池,工作溫度可在-40℃~60℃,甚至更低或更高,但在實際使用過程中,存在較多原因可能導致鋰電池發生熱失控,進而引發火災。
長期處于高溫時,鋰電池化學反應活性增強,副反應也增強,老化過程加劇,容易導致正負極材料溶解等問題;長期處于低溫不進行調整,極易出現負極析鋰問題,進而形成鋰單質堆積,造成內部短路出現熱失控。因此對鋰電池進行熱管理防護措施十分有必要。通常從兩方面保障安全,一種是優化布局,遏制熱失控誘因出現概率,這考驗企業的綜合能力;另一種是尋找防護材料,限制熱失控時事故蔓延時間及區域,這也是主流選擇。
2021年1月1日正式施行的《電動汽車用動力蓄電池安全性要求》中將鋰電池系統安全作為考核重點,并新增系統熱擴散測試,要求電池單體發生熱失控后,電池系統在5分鐘內不起火不爆炸,對電池模組熱失控時的防火、隔熱性能提出了新要求。在此前,2020年6月由比亞迪、億緯鋰能等鋰電池企業參編的《鋰離子動力電池用氣凝膠隔熱片》標準的推出,指明氣凝膠材料可作為新能源汽車電池熱管理材料的開發方向,破局出新!
解決方案
SOLUTION
在新能源汽車電池高體積能量密度大發展趨勢下,氣凝膠作為隔熱材料應用于電芯狹窄空間的隔熱,具有突出優勢。本創新中心圍繞氣凝膠+鋰電池形成全方面的防護解決方案,首先采用經防火處理的氣凝膠隔熱材料置于各電池單體間(方型、圓柱型或軟包皆可),輔以導熱材料,既能預前輔助熱管理,還能熱失控時減緩火勢蔓延,真正實現“冷時保溫,熱時散熱,火時阻火”功能,為新能源保駕護航。
氣凝膠阻燃片材
通過涂層封裝氣凝膠片材,不僅可解決塑封不阻燃問題,還能解決掉粉問題。在低于600℃的環境中,氣凝膠導熱系數隨溫度升高緩慢,但高于此溫度時,導熱系數升高較快。因此,本創新中心還研發一種高溫低熱導率、高輻射涂料,與氣凝膠片材配合形成夾層結構,使其在熱失控時依舊具有高效的隔熱性能,延緩熱蔓延。
高效定向導熱
將氣凝膠阻燃片材與散熱材料相結合,形成定向導熱散熱體系,將內部溫度快速釋放(圖6),通過搭建模擬試驗臺,即在熱源照射下,間隔一段距離放置樣板,面向熱源面覆上隔熱散熱材料,另一面以紅外熱像儀進行測試
通過紅外熱像儀所得溫度及圖像,可明顯看出隔熱散熱復合體系降溫更快,比純隔熱材料溫度還要低,而厚度也是十分的薄,非常適合在狹窄空間內的隔熱散熱需求。
關于我們——
納米陶瓷復合材料技術中心
ABOUT US
定位:聚焦功能新材料領域,立足光熱分控型納米復合材料核心技術,從無機納米陶瓷研制、聚合物改性、有機無機兼容等技術領域開展實驗室研發、中試及產業化設計。平臺核心是基于核心技術的產品開發、成果轉化,同時涵蓋面向應用需求的共性科技服務、委托研發、解決方案設計、產品(包括中間品)定制生產等業務。平臺力爭打通“研發→產品化→商品化”不同階段的產業壁壘,探索科技成果轉化最高效途徑。
愿景:在光熱調控有機/無機復合材料領域,打造國內領先的技術開發、應用驗證、項目孵化功能集群平臺。
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