Bahan Isolasi pada Baterai Lithium Ternary dan Baterai LiFePO4: Perspektif Keamanan

Baterai litium besi fosfat (LiFePO4) dan baterai litium terner adalah dua jenis baterai yang umum digunakan dalam industri kendaraan energi baru. Baterai ini menggunakan solusi material berbeda untuk meningkatkan insulasi api dan perlindungan keselamatan termal. 

Risiko Pelarian Termal:

Baterai Lithium Ternary: Karena komposisi kimianya dan kepadatan energi yang lebih tinggi, baterai lithium ternary menimbulkan peningkatan risiko pelepasan panas dalam kondisi tidak normal seperti pengisian daya yang berlebihan, pengosongan yang berlebihan, atau suhu tinggi. Hal ini dapat meningkatkan risiko terjadinya kebakaran.

Baterai LiFePO4: Baterai LiFePO4 relatif lebih aman, menunjukkan toleransi yang kuat terhadap suhu tinggi, pengisian daya berlebih, dan pengosongan daya berlebih. Akibatnya, permintaan akan proteksi kebakaran dan isolasi termal relatif lebih rendah untuk baterai LiFePO4.

Bahan Isolasi:

Baterai Lithium Ternary: Untuk mengurangi potensi risiko yang terkait dengan pelepasan panas, baterai lithium ternary biasanya memerlukan bahan insulasi bermutu lebih tinggi selama proses desain dan produksinya. Bahan-bahan ini dapat mencakup insulasi tahan api suhu tinggi, pita insulasi, gasket insulasi, dan komponen serupa.

Baterai LiFePO4: Karena keamanan bawaannya dan toleransi suhu tinggi, baterai LiFePO4 umumnya memerlukan bahan dan desain insulasi standar untuk memenuhi persyaratan proteksi kebakaran dan insulasi termal.

Solusi Proteksi Kebakaran dan Insulasi Panas untuk Baterai LiFePO4:

Microporous Polypropylene (MPP): Microporous Polypropylene banyak digunakan sebagai lapisan tahan api dan insulasi panas pada baterai LiFePO4. Bahan ini menunjukkan sifat isolasi termal dan listrik yang sangat baik, mengurangi kehilangan panas dan meningkatkan efisiensi termal baterai. Properti utama MPP meliputi:

Kinerja isolasi yang luar biasa: Struktur pori mikroskopis MPP secara efektif mengisolasi elektroda positif dan negatif dalam modul baterai, mencegah penetrasi elektrolit. Ini dapat digunakan sebagai pemisah baterai, memastikan pengoperasian sistem baterai yang aman dengan menghindari korsleting dan kebocoran arus.

Karet Silikon Keramik: Karet silikon keramik umumnya digunakan sebagai lapisan pelindung keselamatan pada baterai LiFePO4. Untuk lebih meningkatkan ketahanan api, lapisan fiberglass sering diaplikasikan di atas karet silikon keramik. Jika terjadi kebakaran, karet silikon keramik berubah menjadi balok keramik keras sehingga mencegah penyebaran api. Ini secara efektif mengisolasi dan menahan suhu tinggi yang dihasilkan oleh baterai, melindungi sistem baterai dari kerusakan akibat panas.

Busa Silikon: Busa silikon, bahan yang fleksibel dan lembut, sering digunakan untuk mengisi celah antar modul baterai LiFePO4. Baterai ini menawarkan isolasi termal dan efek buffering yang sangat baik, mengurangi perpindahan panas dan getaran sekaligus meningkatkan kinerja manajemen termal baterai. Fitur utama busa silikon meliputi:

Kinerja isolasi termal yang unggul: Busa silikon memiliki konduktivitas termal yang rendah, secara efektif mengisolasi konduksi panas dalam modul baterai dan meminimalkan kehilangan panas. Hal ini meningkatkan efisiensi energi sistem baterai dan memperpanjang masa pakai baterai.

Ketahanan suhu tinggi: Busa silikon menjaga stabilitas struktural dan kinerjanya di lingkungan bersuhu tinggi, yang sangat penting untuk sistem baterai. Ini secara efektif mengisolasi dan menahan dampak suhu tinggi yang dihasilkan oleh baterai.

Solusi Insulasi Api dan Panas untuk Baterai Lithium Ternary:

Aerogel: Aerogel, bahan berpori tinggi dengan sifat insulasi termal yang luar biasa, banyak digunakan sebagai lapisan insulasi termal pada baterai litium terner. Fitur utama aerogel meliputi:

Konduktivitas termal rendah: Aerogel menunjukkan konduktivitas termal yang sangat rendah, secara efektif mengisolasi konduksi panas di dalam baterai dan meminimalkan kehilangan panas. Hal ini meningkatkan manajemen termal baterai dan mengurangi risiko panas berlebih.

Porositas tinggi: Struktur pori aerogel yang sangat terbuka memberikan luas permukaan yang lebih besar, meningkatkan insulasi dan mencegah perpindahan panas dan kebocoran arus antar komponen baterai internal. Ini berkontribusi pada peningkatan keamanan baterai.

Ringan dan fleksibel: Aerogel ringan dan dapat dibentuk agar sesuai dengan berbagai bentuk dan ukuran modul baterai tanpa menambah bobot yang signifikan.

Papan Mika: Papan mika, yang dikenal karena ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, sering digunakan sebagai paking isolasi termal antara modul atau sel baterai litium terner. Ini mencegah perpindahan panas dan mengurangi risiko korsleting. Sifat utama papan mika meliputi:

Sifat insulasi yang sangat baik: Lembaran mika menunjukkan kinerja insulasi yang luar biasa.

Ketahanan suhu tinggi: Papan mika menjaga stabilitas di lingkungan bersuhu tinggi, memastikan daya tahan dalam baterai kendaraan energi baru yang menghasilkan suhu tinggi selama pengoperasian. Papan mika tahan terhadap suhu tinggi di dalam modul baterai, melindungi komponen di sekitarnya dari kerusakan akibat panas.

Kesimpulannya, baterai litium besi fosfat dan baterai litium terner menggunakan solusi material yang berbeda untuk proteksi kebakaran dan tindakan keselamatan isolasi termal. Baterai LiFePO4 sering menggunakan bahan polipropilena mikropori,