Үштік литий батареяларындағы және LiFePO4 батареяларындағы оқшаулағыш материалдар: қауіпсіздік перспективасы

Литий темір фосфаты (LiFePO4) және үштік литий батареялары - жаңа энергетикалық көлік өнеркәсібінде жиі қолданылатын екі батарея түрі. Бұл батареялар өрт оқшаулауды және жылу қауіпсіздігін қорғауды жақсарту үшін әртүрлі материал шешімдерін пайдаланады. 

Жылулық қашу қаупі:

Үштік литий батареялары: Химиялық құрамы мен жоғары энергия тығыздығына байланысты үштік литий батареялары шамадан тыс зарядтау, шамадан тыс зарядсыздандыру немесе жоғары температура сияқты қалыптан тыс жағдайларда термиялық жоғалу қаупін арттырады. Бұл өрт оқиғаларының жоғарылау қаупіне әкелуі мүмкін.

LiFePO4 батареялары: LiFePO4 батареялары салыстырмалы түрде қауіпсіз, жоғары температураға, шамадан тыс зарядтауға және шамадан тыс зарядсыздануға төзімділік көрсетеді. Демек, LiFePO4 батареялары үшін өртке қарсы және жылу оқшаулауға сұраныс салыстырмалы түрде төмен.

Оқшаулағыш материалдар:

Үштік литий батареялары: Термиялық ағынмен байланысты ықтимал тәуекелдерді азайту үшін үштік литий батареялары әдетте дизайн және өндіріс процестері кезінде жоғары сапалы оқшаулағыш материалдарды қажет етеді. Бұл материалдар жоғары температурада отқа төзімді оқшаулауды, оқшаулағыш таспаны, оқшаулағыш тығыздағыштарды және ұқсас компоненттерді қамтуы мүмкін.

LiFePO4 батареялары: Қауіпсіздігі мен жоғары температураға төзімділігіне байланысты LiFePO4 батареялары әдетте өртке қарсы және жылу оқшаулау талаптарын орындау үшін стандартты оқшаулағыш материалдар мен конструкцияларды қажет етеді.

LiFePO4 батареяларына арналған өртке қарсы және жылу оқшаулау шешімдері:

Микрокеуекті полипропилен (MPP): Микрокеуекті полипропилен LiFePO4 батареяларында отқа төзімді және жылу оқшаулағыш қабат ретінде кеңінен қолданылады. Бұл материал тамаша жылу және электр оқшаулау қасиеттерін көрсетеді, жылу жоғалуын азайтады және батареяның жылу тиімділігін арттырады. MPP негізгі қасиеттеріне мыналар жатады:

Оқшаулаудың ерекше өнімділігі: MPP микроскопиялық кеуек құрылымы электролиттердің енуіне жол бермей, батарея модуліндегі оң және теріс электродтарды тиімді оқшаулайды. Ол қысқа тұйықталу мен токтың ағып кетуін болдырмай, аккумулятор жүйесінің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ететін батарея сепараторы ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Керамикалық силикон резеңке: Керамикалық силикон резеңке әдетте LiFePO4 батареяларында қауіпсіздік қорғаныс қабаты ретінде пайдаланылады. Отқа төзімділікті одан әрі арттыру үшін керамизацияланған силикон резеңкенің үстіне жиі шыны талшық қабаты қолданылады. Өрт кезінде керамикалық силикон каучук қатты керамикалық блокқа айналады, өрттің таралуына жол бермейді. Ол батарея жүйесін жылу зақымдануынан қорғай отырып, батарея тудыратын жоғары температураларды тиімді оқшаулайды және төтеп береді.

Кремний көбік: кремний көбік, икемді және жұмсақ материал, LiFePO4 батарея модульдері арасындағы бос орындарды толтыру үшін жиі пайдаланылады. Ол аккумулятордың жылуды басқару өнімділігін жақсарта отырып, жылу беру мен дірілді азайтып, тамаша жылу оқшаулау және буферлік әсерлерді ұсынады. Кремний көбікінің негізгі ерекшеліктері:

Жоғары жылу оқшаулау өнімділігі: кремний көбік төмен жылу өткізгіштікке ие, батарея модулінің ішіндегі жылу өткізгіштігін тиімді оқшаулайды және жылу жоғалуын азайтады. Бұл батарея жүйесінің қуат тиімділігін арттырады және батареяның қызмет ету мерзімін ұзартады.

Жоғары температураға төзімділік: кремний көбік аккумуляторлық жүйелер үшін өте маңызды болып табылатын жоғары температуралы орталарда құрылымдық және өнімділік тұрақтылығын сақтайды. Ол батареядан туындайтын жоғары температураның әсерін тиімді оқшаулайды және төтеп береді.

Үштік литий батареяларына арналған өрт және жылу оқшаулау шешімдері:

Аэрогель: Аэрогель, ерекше жылу оқшаулау қасиеттері бар жоғары кеуекті материал, үш реттік литий батареяларында жылу оқшаулау қабаты ретінде кеңінен қолданылады. Аэрогельдің негізгі қасиеттері:

Төмен жылу өткізгіштік: аэрогель өте төмен жылу өткізгіштігін көрсетеді, ол батареяның ішіндегі жылу өткізгіштігін тиімді оқшаулайды және жылу шығынын азайтады. Бұл батареяның жылуды басқаруын жақсартады және қызып кету қаупін азайтады.

Жоғары кеуектілік: аэрогельдің өте ашық кеуекті құрылымы оқшаулауды жақсартып, ішкі батарея құрамдастары арасындағы жылу тасымалдану мен токтың ағып кетуіне жол бермей, үлкенірек бет аймағын қамтамасыз етеді. Бұл батарея қауіпсіздігін жақсартуға ықпал етеді.

Жеңіл және икемді: аэрогель жеңіл және айтарлықтай салмақ қоспай, батарея модулінің әртүрлі пішіндері мен өлшемдеріне сәйкес келетін етіп пішіндеуге болады.

Слюда тақтасы: Жоғары температураға тамаша төзімділігімен танымал слюда тақтасы үштік литий батареясының модульдері немесе ұяшықтары арасында жылу оқшаулау төсемі ретінде жиі пайдаланылады. Ол жылу беруді болдырмайды және қысқа тұйықталу қаупін азайтады. Слюда тақтасының негізгі қасиеттері:

Тамаша оқшаулау қасиеттері: слюда парақтары тамаша оқшаулау өнімділігін көрсетеді.

Жоғары температураға төзімділік: Слюда тақталары жұмыс кезінде жоғары температура тудыратын жаңа энергетикалық көлік аккумуляторларының беріктігін қамтамасыз ете отырып, жоғары температура орталарында тұрақтылықты сақтайды. Слюда тақтасы батарея модулінің ішіндегі жоғары температураға төтеп беріп, қоршаған құрамдастарды қызуға байланысты зақымданудан қорғайды.

Қорытындылай келе, литий темір фосфатты батареялар мен үш реттік литий батареялары өрттен қорғау және жылу оқшаулау қауіпсіздігі шаралары үшін әртүрлі материалдық шешімдерді пайдаланады. LiFePO4 батареялары көбінесе микрокеуекті полипропиленді материалдарды пайдаланады,