Avec le soutien croissant des gouvernements du monde entier pour le développement de véhicules à énergie nouvelle, la production et les ventes de véhicules électriques ont augmenté rapidement,Ce qui conduit à une industrialisation accéléréeCependant, la fuite thermique reste un problème de sécurité important pour les véhicules électriques, en particulier en ce qui concerne les batteries lithium-ion utilisées comme source d'alimentation.Une surcharge peut provoquer des températures élevées.Pour remédier à ce problème, les matériaux isolants à l'aérogel sont devenus une solution efficace pour améliorer la sécurité des véhicules électriques.
Les avantages des matériaux isolants à l'aérogel:
Les aérogels possèdent plusieurs avantages clés, notamment une faible conductivité thermique, d'excellentes performances d'isolation et une incombustibilité.Les aérogels offrent le même niveau d'efficacité d'isolation avec seulement 1/5 à 1/3 de l'épaisseur de laCette caractéristique d'économie d'espace est particulièrement cruciale pour les batteries de puissance, permettant un meilleur contrôle et une meilleure gestion thermique, des performances améliorées et des températures plus stables.Les matériaux isolants à l'aérogel servent d'isolants et de barrières ignifuges, permettant aux usagers et aux passagers de disposer de plus de temps pour évacuer et éteindre les incendies.
Applications des matériaux isolants à l'aérogel dans les véhicules électriques:
Les matériaux isolants à l'aérogel trouvent une application dans divers aspects des véhicules à énergie nouvelle, y compris l'isolation et la résistance à la flamme entre les cellules de batterie,isolation et absorption des chocs entre les modules et les boîtiers, couches de protection contre le froid extérieur pour les boîtes de batteries et couches d'isolation à haute température.Prenons l'exemple des plaquettes isolantes d'aérogel utilisées pour les batteries de puissance et analysons leurs principaux indicateurs de performance.
Exigences de performance pour les coussinets isolants en aérogel:
Conformément à la norme de groupe T/CSTM 00193-2020 pour les coussinets isolants en aérogels utilisés dans les batteries électriques au lithium-ion, les principales exigences de performance sont les suivantes:
1Taux d'écart de masse: ne doit pas dépasser 15%.
2Performance d'isolation thermique: le rétrécissement des dimensions de longueur et de largeur de l'échantillon avant et après l'essai ne doit pas dépasser 3%.La température du côté froid de l'échantillon ne doit pas dépasser 180°C dans les 5 minutes suivant l'essai..
3- Brûlure verticale: doit satisfaire aux exigences relatives au niveau de V0 spécifiées dans GB/T 2408.
4Le rapport de compression ne doit pas être inférieur à 35% sous une pression de 2 MPa.
5Résistance à la traction: ne doit pas être inférieure à 500 kPa dans les deux directions.
6Performance d'isolation: la résistance thermique de surface doit être supérieure à 500 MΩ et le courant de fuite inférieur à 1 mA.
7. Substances sous restriction: doivent être conformes aux exigences de la directive 2011/65/UE.
8Résistance au vieillissement: après vieillissement, le taux d'atténuation de la résistance à la traction ne doit pas dépasser 30%, et le taux de variation des dimensions de longueur et de largeur doit être inférieur à 1%.Les performances d'isolation thermique doivent satisfaire aux exigences spécifiées dans le tableau.
Comparaison avec les matériaux isolants traditionnels:
Les matériaux d'isolation couramment utilisés pour les batteries de puissance comprennent la mousse, la mousse plastique, la laine de verre ultra-fine, le coton à haute teneur en silice, les panneaux d'isolation sous vide et l'aérogel de silice.Comparé aux coussins isolants traditionnels, les coussins isolants en aérogel offrent une résistance à la flamme, une résistance à haute température, une faible conductivité thermique, aucune production de gaz toxiques, résistance à l'eau, résistance à l'humidité, résistance aux chocs, léger,faible coût, et épaisseur mince.
Importance des matériaux isolants à l'aérogel:
pour une utilisation dans les modules de batterie au lithium-ion,la faible conductivité thermique des plaquettes isolantes d'aérogels bloque efficacement la diffusion rapide de la chaleur générée lors de la charge et de la décharge à haut débitEn cas de fuite thermique, les plaquettes isolantes d'aérogels assurent une isolation thermique, retardant ou prévenant les accidents.les coussinets isolants à l'aérogel, avec leurs propriétés incombustibles (conformément aux exigences du niveau A1), peuvent bloquer ou retarder efficacement la propagation du feu.Cela garantit que la batterie reste non inflammable et non explosive pendant au moins 5 minutes.Ainsi, les coussinets isolants en aérogel jouent un rôle essentiel dans l'amélioration des performances de sécurité des batteries de véhicules à énergie nouvelle.
Conclusion:
Bien que les matériaux isolants à l'aérogel soient plus chers, leurs performances de sécurité supérieures l'emportent sur celles des autres matériaux isolants traditionnels.Ils sont reconnus comme le meilleur choix pour l'isolation des batteries de puissance et les matériaux ignifugesL'importance de la sécurité dans les véhicules à énergie nouvelle ne cesse de croître, l'application de matériaux isolants à l'aérogel,notamment dans les bus électriques et les voitures à énergie nouvelle haut de gamme qui ont des exigences de sécurité plus élevéesSelon les estimations des experts, les ventes mondiales de véhicules à énergie nouvelle devraient représenter un tiers des ventes totales de véhicules d'ici 2025.Cela indique un avenir prometteur pour les aérogelsAu fur et à mesure que l'échelle de production des matériaux d'aérogels mûrit et s'élargit, les prix devraient diminuer, ce qui entraînera une pénétration et une application accrues du marché dans l'industrie des véhicules à énergie nouvelle.
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