リン酸鉄リチウム (LiFePO4) と三元リチウム電池は、新エネルギー車業界で一般的に使用される 2 つの電池タイプです。これらのバッテリーは、防火性と熱的安全保護を強化するために、さまざまな材料ソリューションを利用しています。
熱暴走のリスク:
三元系リチウム電池: 三元系リチウム電池は、その化学組成とエネルギー密度が高いため、過充電、過放電、高温などの異常な条件下では熱暴走のリスクが高くなります。これは火災事故のリスクの増加につながる可能性があります。
LiFePO4 バッテリー: LiFePO4 バッテリーは比較的安全で、高温、過充電、過放電に対して堅牢な耐性を示します。したがって、LiFePO4 バッテリーに対する防火および断熱の需要は比較的低いです。
断熱材:
三元リチウム電池: 熱暴走に関連する潜在的なリスクを軽減するために、三元リチウム電池は通常、設計および製造プロセス中に高品質の絶縁材料を必要とします。これらの材料には、高温耐火絶縁体、絶縁テープ、絶縁ガスケット、および同様のコンポーネントが含まれる場合があります。
LiFePO4 バッテリー: LiFePO4 バッテリーは、その固有の安全性と高温耐性により、一般に防火および断熱の要件を満たす標準的な断熱材と設計が必要です。
LiFePO4 バッテリーの防火および断熱ソリューション:
微多孔性ポリプロピレン (MPP): 微多孔性ポリプロピレンは、LiFePO4 電池の耐火層および断熱層として広く使用されています。この材料は優れた断熱性と電気絶縁性を示し、熱損失を低減し、バッテリーの熱効率を高めます。 MPP の主なプロパティは次のとおりです。
優れた隔離性能: MPP の微細な細孔構造は、バッテリーモジュール内の正極と負極を効果的に隔離し、電解液の浸透を防ぎます。バッテリーセパレーターとして使用でき、短絡や電流漏れを回避してバッテリーシステムの安全な動作を保証します。
セラミック シリコーン ゴム: セラミック シリコーン ゴムは、LiFePO4 電池の安全保護層として一般的に使用されます。耐火性をさらに高めるために、セラミック化されたシリコーンゴムの上にガラス繊維の層が適用されることがよくあります。火災時にはセラミックシリコーンゴムが硬質セラミックブロックに変化し、延焼を防ぎます。バッテリーから発生する高温を効果的に隔離して耐え、バッテリーシステムを熱損傷から保護します。
シリコンフォーム: シリコンフォームは柔軟で柔らかい素材であり、LiFePO4 バッテリーモジュール間の隙間を埋めるためによく使用されます。優れた断熱効果と緩衝効果を発揮し、熱伝達と振動を低減し、バッテリーの熱管理性能を向上させます。シリコンフォームの主な特徴は次のとおりです。
優れた断熱性能：シリコンフォームは熱伝導率が低いため、バッテリーモジュール内の熱伝導を効果的に遮断し、熱損失を最小限に抑えます。これにより、バッテリー システムのエネルギー効率が向上し、バッテリーのサイクル寿命が延長されます。
高温耐性: シリコンフォームは高温環境下でも構造と性能の安定性を維持します。これはバッテリーシステムにとって重要です。バッテリーによって発生する高温の影響を効果的に隔離し、耐えます。
三元リチウム電池用の防火および断熱ソリューション:
エアロゲル: エアロゲルは、優れた断熱特性を備えた高多孔質材料であり、三元リチウム電池の断熱層として広く使用されています。エアロゲルの主な特徴は次のとおりです。
低い熱伝導率: エアロゲルは非常に低い熱伝導率を示し、バッテリー内の熱伝導を効果的に遮断し、熱損失を最小限に抑えます。これにより、バッテリーの熱管理が改善され、過熱のリスクが軽減されます。
高気孔率: エアロゲルの高度に開いた気孔構造により、より大きな表面積が提供され、絶縁性が強化され、バッテリー内部コンポーネント間の熱伝達と電流漏れが防止されます。これにより、バッテリーの安全性の向上に貢献します。
軽量で柔軟性: エアロゲルは軽量で、大幅な重量を追加することなく、さまざまなバッテリー モジュールの形状やサイズに合わせて成形できます。
マイカボード: 優れた高温耐性で知られるマイカボードは、三元系リチウム電池モジュールまたはセル間の断熱ガスケットとしてよく使用されます。熱伝達を防ぎ、短絡のリスクを軽減します。マイカボードの主な特性は次のとおりです。
優れた断熱性：マイカシートは優れた断熱性能を発揮します。
高温耐性: マイカボードは高温環境でも安定性を維持し、動作中に高温を発生する新エネルギー車のバッテリー内での耐久性を確保します。マイカボードはバッテリーモジュール内の高温に耐え、周囲のコンポーネントを熱による損傷から保護します。
結論として、リン酸鉄リチウム電池と三元リチウム電池は、防火および断熱安全対策のために異なる材料ソリューションを採用しています。 LiFePO4 バッテリーは多くの場合、微多孔性ポリプロピレン材料を使用します。
