气凝胶隔热板应用在锂离子动力电池模组

2021-03-18 18:06:14 siwarde 8658

气凝胶隔热板应用在锂离子动力电池模组


气凝胶隔热板应用在锂离子动力电池模组中时,低的导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧产生的热量扩散;当电芯发生热失控时可以起到隔热作用,延缓或阻断事故发生;当电芯过热发生燃烧时,气凝胶隔热板达到建筑A级不燃的性能也能够有效阻断或延缓火势蔓延,为逃生提供足够的时间。因此,气凝胶片隔热板在提高新能源汽车动力电池组安全性能方面能够发挥非常重大的作用。


二氧化硅气凝胶是一种分散介质为气体的多孔性固体材料,是目前工程应用的最轻的固体材料。由其制成的气凝胶毡导热系数为0.020W/(m·K),甚至更低,且具有超疏水、A1级阻燃、使用温度范围广(-200~650℃)、寿命长、抗压、无毒。 与传统保温隔热材料相比,同等隔热效果下,气凝胶材料厚度只有传统保温隔热材料的1/2-1/5。基于气凝胶上述特点和动力电池隔热板的需求,气凝胶片被认为是目前可应用于新能源汽车及动力电池最薄最高效的保温隔热材料。


Tesla 公司在其汽车锂离子电池组的专利中设计了一种由隔热材料和弹性材料复合制成的隔离板,放置于电池模块不同列单体之间,以此来阻断相邻单体间的热失控传播。在《车用动力电池热防护与散热集成研究》中,采用导热系数约为0.020 W/(m·K)的隔热板,以方形三元锂离子电池为对象建立电池组仿真模型,提出了在电池组内交替安置隔热板与热管的集成热管理方案,不仅可以提高电池组散热能力,改善电池组内部温度分布均匀性,同时能够大幅度延长热失控传播时间,提高电池组运行安全性能。其次,将隔热板厚度由1mm增加到2mm,还可以完全阻断热失控的传播。



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