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氣凝膠為何會(huì)在新能源動(dòng)力電池里面應(yīng)用?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-18 瀏覽:34886 次

有一種黑科技新材料,它身軀纖小輕薄,卻往往出現(xiàn)在灼熱的火焰前或者極寒的冰冷中,阻擋烈焰與冰寒。隨著國(guó)家政策對(duì)氣凝膠的逐漸重視,它低調(diào)地出現(xiàn)在我們身邊,保護(hù)人們的生活與生產(chǎn)。

發(fā)展新能源汽車是我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措之一。在人們追求更高效、更安全、更環(huán)保的高質(zhì)量生活的今天,新能源動(dòng)力電池也在不斷迭代升級(jí)。順應(yīng)大勢(shì)、發(fā)展迅猛的新能源汽車,需要一種可滿足電池?zé)崾Э睾笞韪魺崃總鲗?dǎo)、保護(hù)電池運(yùn)行溫度作用、緩震抗沖擊等需求的產(chǎn)品。于是,氣凝膠便進(jìn)入新能源車行業(yè)視野。打開(kāi)新能源動(dòng)力電池模組包,一排排的電池緊密排列,在電池與電池之間有一片薄薄的黑色軟墊,薄的有不到0.5mm,厚的也不超過(guò)3mm。這就是氣凝膠。

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在單體電芯發(fā)生熱失控時(shí),在電池單體之間、電池模組之間以及電池箱與乘客艙之間的氣凝膠通過(guò)發(fā)揮其高溫下極為優(yōu)異的隔熱性能,阻隔大量熱量傳遞至鄰近電芯和模組,極大降低了整車熱失控的風(fēng)險(xiǎn),也增加了人員逃生時(shí)間。同時(shí),電池的性能會(huì)受溫度影響,溫度過(guò)低時(shí)電池充電慢、耗電快,氣凝膠也能把電池溫度維持在一個(gè)合適范圍。

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國(guó)標(biāo)GB 38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》中提出:電池包或系統(tǒng)(鎳氫電池包或系統(tǒng)除外)進(jìn)行外部火燒試驗(yàn),應(yīng)不爆炸;在由于單個(gè)電池?zé)崾Э匾馃釘U(kuò)散時(shí)應(yīng)報(bào)警保證乘員至少有5min逃生時(shí)間。

國(guó)標(biāo)GB 38032-2020《電動(dòng)客車安全要求》中提出:可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)(或安裝艙體)與客艙之間應(yīng)使用不燃材料,并且在300°C時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.04 W/(m·K)。

GB 8624-2012中規(guī)定的A級(jí)要求

氣凝膠憑借超低的導(dǎo)熱系數(shù)、超疏水、A1級(jí)阻燃、使用溫度范圍廣(-200~650℃)、壽命長(zhǎng)、抗壓、無(wú)毒等特點(diǎn),被認(rèn)為是目前可應(yīng)用于新能源汽車及動(dòng)力電池最薄最高效的保溫隔熱材料,可以有效減少電池組自燃概率。此外,由于氣凝膠保溫效果更持久,非常擅長(zhǎng)處理寒冷的冬天,因此可以改善新能源電池組的耐久性問(wèn)題,提升電池組低溫表現(xiàn),延長(zhǎng)電池組使用壽命。

目前氣凝膠材料在動(dòng)力電池市場(chǎng)上的應(yīng)用逐漸被市場(chǎng)認(rèn)可,主要由下游電池廠向中游的包封模切廠直接下單采購(gòu)可直接用于動(dòng)力電池上的氣凝膠隔熱產(chǎn)品,中游企業(yè)向上游氣凝膠原材料廠商采購(gòu)氣凝膠原材料進(jìn)行加工。寧德時(shí)代方形電芯產(chǎn)品使用方案為在電芯之間安裝氣凝膠插片,上汽通用在純電動(dòng)MAV別克微藍(lán)電芯中使用納米氣凝膠。

由于麒麟電池采用寧德時(shí)代第三代CTP技術(shù),麒麟電池在結(jié)構(gòu)上發(fā)生改變,這將助推相關(guān)材料的升級(jí)與增長(zhǎng),預(yù)計(jì)將給水冷板、導(dǎo)熱球鋁、LIFSI、聚氨酯、氣凝膠、絕緣材料等帶來(lái)投資機(jī)遇,此外氣凝膠原材料后通過(guò)裁切、噴涂、烘干、模切、絲印、模切、封邊等加工工序制成氣凝膠隔熱產(chǎn)品,這也將帶動(dòng)一波設(shè)備需求。



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