Изоляционные материалы в тройных литиевых батареях и батареях LiFePO4: взгляд на безопасность

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) и тройные литиевые батареи — два наиболее часто используемых типа батарей в автомобильной промышленности на новых источниках энергии. В этих батареях используются различные материалы для повышения противопожарной изоляции и тепловой защиты. 

Риск теплового выхода из-под контроля:

Тройные литиевые батареи. Из-за своего химического состава и более высокой плотности энергии тройные литиевые батареи представляют повышенный риск теплового выхода из строя в аномальных условиях, таких как перезарядка, чрезмерная разрядка или высокие температуры. Это может привести к повышенному риску возникновения пожара.

Аккумуляторы LiFePO4: Аккумуляторы LiFePO4 сравнительно безопаснее, демонстрируют надежную устойчивость к высоким температурам, перезарядке и чрезмерной разрядке. Следовательно, требования к противопожарной защите и теплоизоляции для батарей LiFePO4 относительно ниже.

Изоляционные материалы:

Тройные литиевые батареи. Чтобы снизить потенциальные риски, связанные с выходом из строя, тройным литиевым батареям обычно требуются изоляционные материалы более высокого качества в процессе проектирования и производства. Эти материалы могут включать жаростойкую огнестойкую изоляцию, изоляционную ленту, изоляционные прокладки и аналогичные компоненты.

Батареи LiFePO4. Из-за присущей им безопасности и устойчивости к высоким температурам для батарей LiFePO4 обычно требуются стандартные изоляционные материалы и конструкции, отвечающие требованиям противопожарной защиты и теплоизоляции.

Решения по противопожарной защите и теплоизоляции для аккумуляторов LiFePO4:

Микропористый полипропилен (МПП). Микропористый полипропилен широко используется в качестве огнезащитного и теплоизоляционного слоя в батареях LiFePO4. Этот материал обладает превосходными тепло- и электроизоляционными свойствами, снижая потери тепла и повышая термический КПД аккумулятора. Ключевые свойства MPP включают в себя:

Исключительные изоляционные характеристики: микроскопическая пористая структура MPP эффективно изолирует положительные и отрицательные электроды внутри аккумуляторного модуля, предотвращая проникновение электролита. Его можно использовать в качестве сепаратора аккумуляторной батареи, обеспечивая безопасную работу аккумуляторной системы, избегая коротких замыканий и утечки тока.

Керамическая силиконовая резина: Керамическая силиконовая резина обычно используется в качестве защитного слоя в батареях LiFePO4. Для дальнейшего повышения огнестойкости поверх керамической силиконовой резины часто наносят слой стекловолокна. В случае пожара керамический силиконовый каучук превращается в твердый керамический блок, предотвращая распространение огня. Он эффективно изолирует и выдерживает высокие температуры, создаваемые аккумулятором, защищая аккумуляторную систему от теплового повреждения.

Силиконовая пена: Силиконовая пена, гибкий и мягкий материал, часто используется для заполнения зазоров между аккумуляторными модулями LiFePO4. Он обеспечивает превосходную теплоизоляцию и буферный эффект, уменьшая теплопередачу и вибрацию, одновременно улучшая характеристики терморегулирования аккумулятора. К основным особенностям силиконовой пены относятся:

Превосходные теплоизоляционные характеристики: силиконовая пена обладает низкой теплопроводностью, эффективно изолируя теплопроводность внутри аккумуляторного модуля и сводя к минимуму тепловые потери. Это повышает энергоэффективность аккумуляторной системы и продлевает срок службы батареи.

Устойчивость к высоким температурам: силиконовая пена сохраняет свою структурную и эксплуатационные стабильность в условиях высоких температур, что имеет решающее значение для аккумуляторных систем. Он эффективно изолирует и выдерживает воздействие высоких температур, создаваемых аккумулятором.

Решения по пожарной и теплоизоляции для тройных литиевых батарей:

Аэрогель: Аэрогель, высокопористый материал с исключительными теплоизоляционными свойствами, широко используется в качестве теплоизоляционного слоя в тройных литиевых батареях. К основным особенностям аэрогеля относятся:

Низкая теплопроводность: аэрогель обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, эффективно изолируя теплопроводность внутри аккумулятора и сводя к минимуму потери тепла. Это улучшает терморегулирование аккумулятора и снижает риск перегрева.

Высокая пористость: структура аэрогеля с высокой степенью открытия пор обеспечивает большую площадь поверхности, улучшая изоляцию и предотвращая передачу тепла и утечку тока между внутренними компонентами батареи. Это способствует повышению безопасности батареи.

Легкий и гибкий: аэрогель легкий и может быть отформован в соответствии с различными формами и размерами аккумуляторных модулей без значительного увеличения веса.

Слюдяная плата: Слюдяная плата, известная своей превосходной устойчивостью к высоким температурам, часто используется в качестве термоизоляционной прокладки между модулями или элементами тройных литиевых батарей. Это предотвращает передачу тепла и снижает риск коротких замыканий. К основным свойствам слюдяной плиты относятся:

Отличные изоляционные свойства: листы слюды обладают выдающимися изоляционными свойствами.

Устойчивость к высоким температурам: слюдяные пластины сохраняют стабильность в условиях высоких температур, обеспечивая долговечность аккумуляторов транспортных средств, работающих на новых источниках энергии, которые генерируют высокие температуры во время работы. Слюдяная плата выдерживает повышенные температуры внутри аккумуляторного модуля, защищая окружающие компоненты от повреждений, связанных с перегревом.

В заключение, в литий-железо-фосфатных батареях и тройных литиевых батареях используются разные материалы для мер противопожарной защиты и теплоизоляции. В батареях LiFePO4 часто используются микропористые полипропиленовые материалы.