Zobrazení: 0 Autor: Editor webu Čas publikování: 2023-10-11 Původ: místo
Lithium-železofosfátové (LiFePO4) a ternární lithiové baterie jsou dva běžně používané typy baterií v průmyslu nových energetických vozidel. Tyto baterie využívají různá materiálová řešení pro zvýšení požární izolace a tepelné bezpečnosti.
Riziko tepelného úniku:
Ternární lithiové baterie: Kvůli svému chemickému složení a vyšší hustotě energie představují ternární lithiové baterie zvýšené riziko tepelného úniku za abnormálních podmínek, jako je přebíjení, nadměrné vybíjení nebo vysoké teploty. To může vést ke zvýšenému riziku požárů.
LiFePO4 baterie: LiFePO4 baterie jsou poměrně bezpečnější a vykazují robustní toleranci vůči vysokým teplotám, přebíjení a nadměrnému vybíjení. V důsledku toho jsou požadavky na protipožární ochranu a tepelnou izolaci u baterií LiFePO4 relativně nižší.
Izolační materiály:
Ternární lithiové baterie: Aby se zmírnila potenciální rizika spojená s tepelným únikem, ternární lithiové baterie obvykle vyžadují při návrhu a výrobních procesech izolační materiály vyšší třídy. Tyto materiály mohou zahrnovat vysokoteplotní ohnivzdornou izolaci, izolační pásku, izolační těsnění a podobné součásti.
LiFePO4 baterie: Vzhledem ke své vlastní bezpečnosti a vysoké teplotní toleranci vyžadují LiFePO4 baterie obecně standardní izolační materiály a provedení, aby splňovaly požadavky na požární ochranu a tepelnou izolaci.
Řešení požární ochrany a tepelné izolace pro LiFePO4 baterie:
Mikroporézní polypropylen (MPP): Mikroporézní polypropylen je široce používán jako ohnivzdorná a tepelně izolační vrstva v LiFePO4 bateriích. Tento materiál vykazuje vynikající tepelné a elektrické izolační vlastnosti, snižuje tepelné ztráty a zvyšuje tepelnou účinnost baterie. Mezi klíčové vlastnosti MPP patří:
Výjimečný izolační výkon: Mikroskopická struktura pórů MPP účinně izoluje kladné a záporné elektrody v bateriovém modulu, čímž zabraňuje pronikání elektrolytu. Může být použit jako oddělovač baterie, který zajišťuje bezpečný provoz bateriového systému tím, že zabraňuje zkratům a úniku proudu.
Keramická silikonová pryž: Keramická silikonová pryž se běžně používá jako bezpečnostní ochranná vrstva v LiFePO4 bateriích. Pro další zvýšení odolnosti proti ohni se na keramickou silikonovou pryž často nanáší vrstva skelných vláken. V případě požáru se keramická silikonová pryž přemění na tvrdý keramický blok, který zabraňuje šíření požáru. Účinně izoluje a odolává vysokým teplotám generovaným baterií, čímž chrání systém baterie před poškozením teplem.
Silikonová pěna: Silikonová pěna, pružný a měkký materiál, se často používá k vyplnění mezer mezi LiFePO4 bateriovými moduly. Nabízí vynikající tepelnou izolaci a tlumicí účinky, snižuje přenos tepla a vibrace a zároveň zlepšuje výkon tepelného managementu baterie. Mezi klíčové vlastnosti silikonové pěny patří:
Vynikající tepelně izolační výkon: Silikonová pěna má nízkou tepelnou vodivost, účinně izoluje vedení tepla uvnitř bateriového modulu a minimalizuje tepelné ztráty. To zvyšuje energetickou účinnost bateriového systému a prodlužuje životnost baterie.
Odolnost vůči vysokým teplotám: Silikonová pěna si zachovává svou strukturální a výkonnostní stabilitu v prostředí s vysokou teplotou, což je pro bateriové systémy klíčové. Účinně izoluje a odolává vlivu vysokých teplot generovaných baterií.
Řešení požární a tepelné izolace pro ternární lithiové baterie:
Aerogel: Aerogel, vysoce porézní materiál s výjimečnými tepelně izolačními vlastnostmi, je široce používán jako tepelně izolační vrstva v ternárních lithiových bateriích. Mezi hlavní vlastnosti aerogelu patří:
Nízká tepelná vodivost: Aerogel vykazuje extrémně nízkou tepelnou vodivost, účinně izoluje vedení tepla uvnitř baterie a minimalizuje tepelné ztráty. To zlepšuje tepelný management baterie a snižuje riziko přehřátí.
Vysoká pórovitost: Struktura vysoce otevřených pórů aerogelu poskytuje větší povrch, zlepšuje izolaci a zabraňuje přenosu tepla a úniku proudu mezi vnitřními součástmi baterie. To přispívá ke zvýšení bezpečnosti baterie.
Lehký a flexibilní: Aerogel je lehký a lze jej tvarovat tak, aby vyhovoval různým tvarům a velikostem bateriových modulů, aniž by došlo k výraznému zvýšení hmotnosti.
Slídová deska: Slídová deska, známá pro svou vynikající odolnost vůči vysokým teplotám, se často používá jako tepelně izolační těsnění mezi moduly nebo články ternární lithiové baterie. Zabraňuje přenosu tepla a snižuje riziko zkratu. Mezi klíčové vlastnosti slídové desky patří:
Vynikající izolační vlastnosti: Slídové desky vykazují vynikající izolační vlastnosti.
Odolnost vůči vysokým teplotám: Slídové desky si zachovávají stabilitu v prostředí s vysokou teplotou, čímž zajišťují odolnost v rámci nových baterií energetických vozidel, které během provozu generují vysoké teploty. Slídová deska odolává zvýšeným teplotám uvnitř bateriového modulu a chrání okolní komponenty před poškozením způsobeným teplem.
Závěrem lze říci, že lithium-železofosfátové baterie a ternární lithiové baterie využívají různá materiálová řešení pro protipožární ochranu a tepelně izolační bezpečnostní opatření. LiFePO4 baterie často využívají mikroporézní polypropylenové materiály,
