如何实现新能源汽车电池隔热安全

2020-12-04 5260 次浏览

新能源汽车重要的动力源来源于动力锂电池系统,决定着新能源汽车的行车性能、安全性能和寿命。尤其是纯电动汽车,所有的动力都来源于电池系统。动力锂电池系统一般重要由电池模组、电池管理系统BMS、热管理系统以及一些电气和机械系统等构成。动力锂电池模组由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成。

车辆在不同的行驶状况和环境下,单体电芯由于其自身电阻,在输出电能的同时会出现一定的热量,使自身温度变高。高温工作环境和激烈碰撞是破坏了锂离子电池、引起了电池燃烧、爆炸的两大凶手,而动力锂电池系统在工作过程中出现大量的热量聚集在狭小的电池箱体内,热量假如不能够及时地快速散出,电池模组的寿命和性能会受到很大的影响,甚至出现热失控,导致起火爆炸等现象。

所以关于电芯之间的高效隔热阻燃和热失控防护关注较少,但是当电池单体触发热失控时,产热量骤增,散热量远小于产热量,热量向周围电池传递,会迅速引发周边电池大规模热失控,形成由单体热失控触发继而传播到整个电池系统的热失控级别引起的安全隐患。因此有必要在电池单体之间新增隔热板,减缓热失控的传播速度,采取进一步的消防措施争取时间。

近年来,针对电池组的热失控传播问题重要通过在电池组内新增隔热层,阻断热失控从失控单体向周围传播,来实现降低电池组的损害以及附带的破坏用途。目前常用的动力锂电池保温隔热材料有泡棉、塑料泡沫、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板、二氧化硅气凝胶等,电池组内隔热板是置于单体电芯之间,能够有效延缓或阻断单体电芯热失控向整个电池系统的传播的一种热防护装备。前提是要具备这些性能:比如耐高温,防火可达到A1级别。导热系数低。不出现有毒气体。而且具备优异的整体憎水性能,又允许水蒸气通过,还能吸声降噪、缓冲震动、提高环境质量、保护设备等等之类。

中科科优气凝胶保温材料是一种分散介质为气体的多孔性固体材料,是目前世界上很轻的固体材料。由其制成的气凝胶毡导热系数为0.020W/(mK),甚至更低,且具有超疏水、A1级阻燃、使用温度范围广(-200~1100℃)、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。由于气凝胶上述特点和动力锂电池隔热板的需求,低的导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧出现的热量扩散;当电芯发生热失控时可以起到隔热用途,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,为逃生供应足够的时间。气凝胶保温材料被认为是目前适合新能源汽车及动力锂电池更薄更高效的保温隔热材料。

传统材料保温现状:

1.导热系数高,保温层厚度占用空间大;

2.防火、防水性能不够好;

3.保温性能衰退快,使用寿命短。

中科科优超柔纳米电池隔热膜在新能源汽车中的保温优势:

●优异的防火性能,保证锂离子电池拥有最佳运行温度,并同时为意外着火时人员的安全撤离供应宝贵的时间;

●导热系数低,保温性能好,隔热层厚度薄,有效提高电池组空间利用率;

●防水性能好,使用寿命更长;

●无毒无害,对环境无污染。

中科科优超柔纳米电池隔热膜在高铁动车中的保温优势:

●导热系数低,保温效果好,同等保温效果仅需传统保温材料厚度的1/5～1/3,节省空间;

●优异的防火性能,为意外着火时人员的安全撤离供应宝贵的时间;