不同品牌电池的热失控解决方案
广汽的弹匣电池采用网格纳米孔隔热材料来使相邻电芯不发生热失控。
△图片来源:锂想生活
长城汽车的大禹电池所有电芯间采用全新开发的双层复合材料,既能隔离热源,又耐火焰冲击,有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点;每个模组间都采用高温绝热复合材料,可阻止火焰冲击和长时间传热传导。
△图片来源:锂想生活
上汽近日推出的魔方电池为了实现“零热失控”的目标,采用全新的躺式电芯设计,在上下两块电芯之间不做隔离,与相邻电芯的隔离用绝热材料,材料可以做厚一些。
△图片来源:森蔚汽车
由此看出,不同品牌的热失控解决方案都离不开各式各样的隔热材料。
目前常用的电池隔热材料特点
目前常用的动力电池隔热材料有塑料泡沫、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空绝热板、二氧化硅气凝胶等。
常用的电池隔热材料优缺点 | ||
隔热材料 | 优点 | 缺点 |
超细玻璃棉 | 质轻、导热系数低、热绝缘和吸声性能好、耐腐蚀、耐热、抗冻、抗震、不怕虫蛀,具有良好的化学稳定性 | 易破损,需添加保护层;纤维容易脱落,刺激人的皮肤、眼睛和呼吸道 |
高硅氧棉 | 导热率低;热稳定性、化学稳定性及吸音性好;无腐蚀性物质 | 抗压抗折力差,易产生粉尘 |
真空隔热板 | 导热系数低,室温下达0.004W/(m·K);厚度薄体积小,重量轻 | 芯材处于真空环境,整体不能压缩,一旦真空泄露,导热系数瞬间增加 |
气凝胶 | 孔隙率高,密度低,导热系数低,是目前热导率最低的固态材料 | 脆性大,需要与其他材料复合;价格昂贵 |
泡沫塑料 | 密度低,质轻,比强度高。有吸收冲击载荷的能力,有优良的缓冲减震性能,热导率低,隔热性能好,其强度随密度增加而增大 | 化学稳定性和老化性能与材质有关 |
从上述隔热材料的优缺点可以看出,如果能有一款综合性能优异且拥有良好化学稳定性的泡沫材料,或将成为电池隔热材料较好的选择。
一款理想的电池隔热材料
目前,我院自主研发的聚丙烯微孔发泡板材(MPP),各项性能都符合上述要求,是理想的电池隔热材料。
△MPP产品实拍
采用模压发泡技术制备,孔径在10-100μm之间。
轻质高强:较低的密度下具有较高的拉伸强度、压缩强度和剪切强度,可降低整个PACK的重量
易安装:容易弯曲,在电池安装的时候方便处理
防火阻燃:阻燃等级UL94_HF-1
热成型性能良好:易于热成型
耐温隔热:可在100-120℃下长期使用,导热系数较低
绿色环保:无污染,可回收循环使用
△点击图片查看大图
除以上参数表内的规格,更低倍率也可生产,具体尺寸需求请联系详谈。
如今,随着国内新能源汽车的崛起,动力电池安全性要求迈向新台阶,下游电池PACK技术的进步,对导热材料性能要求势必会提高,MPP作为轻质环保的新型材料,既符合“双碳”背景下新材料的应用趋势,且综合性能优异,有望迎来更多的应用需求。