Wstęp:
Aerożel, lekki materiał stały składający się z nanocząstek, zyskał znaczną uwagę ze względu na swoje unikalne właściwości w różnych zastosowaniach.W dziedzinie pojazdów nowej energii wyjątkowe właściwości termoizolacyjne aerożelu sprawiają, że jest to idealny wybór do ochrony i zabezpieczania systemów akumulatorów pojazdów elektrycznych.W tym artykule omówiono niezwykłe właściwości aerożelu i podkreślono jego rolę w zwiększaniu bezpieczeństwa i wydajności akumulatorów pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii.
Co to jest aerożel?
Aerożel to stały materiał składający się z połączonych ze sobą nanostruktur i nanoporowatych sieci powstałych w wyniku agregacji cząstek nanokoloidalnych.Ma wygląd przypominający dym ze względu na swoją wewnętrzną strukturę, która charakteryzuje się bardzo jednolitymi rozmiarami porów, około milion razy mniejszymi niż bochenek chleba i wzajemnie połączonymi porami w całym materiale.Rozmiar cząstek struktury aerożelu jest również około tysiąc razy mniejszy niż cząstek mąki, co nadaje jej unikalną strukturę często nazywaną „zamrożonym dymem”.
Kluczowa charakterystyka aerożelu:
1. Niska przewodność cieplna: Aerożel ma wyjątkowo niską przewodność cieplną, co czyni go doskonałym materiałem izolacyjnym.
2. Odporność na wysoką temperaturę: Aerożel wykazuje wyjątkową odporność na wysokie temperatury, zapewniając jego stabilność i skuteczność w ekstremalnych warunkach.
3. Lekki i cienki: Aerożel jest lekki i można go wytwarzać w cienkich postaciach, co minimalizuje jego wpływ na całkowitą wagę i rozmiar systemu akumulatorowego.
4. Hydrofobowość: Aerożel wykazuje doskonałą wodoodporność, chroniąc elementy akumulatora przed problemami związanymi z wilgocią.
5. Doskonała stabilność wymiarowa: Aerożel zachowuje swój kształt i rozmiar w zmiennych warunkach, zapewniając długoterminową stabilność i niezawodność.
6. Lekka konstrukcja: Lekka konstrukcja aerożelu przyczynia się do ogólnej redukcji masy, zwiększając efektywność energetyczną pojazdu.
7. Umiarkowana elastyczność: Aerożel wykazuje odpowiedni poziom elastyczności, co pozwala mu dostosować się do rozszerzania i kurczenia się ogniw akumulatora podczas cykli ładowania i rozładowywania.
Podkładka izolacyjna z aerożelu zapewniająca ochronę termiczną akumulatora:
Podkładka izolacyjna aerożelowa to produkt kompozytowy składający się z cienkiego filcu aerożelowego połączonego z folią PET/PI.Posiada niską przewodność cieplną w temperaturze pokojowej i wykazuje ognioodporność bez wytwarzania cząstek stałych.Podkładka izolacyjna aerożelowa stosowana jest przede wszystkim w przestrzeniach międzykomórkowych nowych obudów ognioodpornych akumulatorów energetycznych.W przypadku ucieczki ciepła w pojedynczym ogniwie akumulatora, podkładka skutecznie izoluje ciepło przed rozprzestrzenianiem się na sąsiednie ogniwa, zabezpieczając ich normalną pracę.Dodatkowo wkładka zapewnia właściwości izolacyjne i amortyzujące.
Podkładka izolacyjna akumulatora zapewniająca ochronę termiczną:
Podkładka izolacyjna akumulatora, złożona z wstępnie utlenionego jedwabiu lub innego rodzaju materiałów kompozytowych aerożelu, otoczona folią o wysokiej zawartości polimerów (PET, PI) lub powłokami zmniejszającymi palność, zapewnia doskonałą izolację termiczną i właściwości amortyzujące.Stosowany jest przede wszystkim do ochrony termicznej pomiędzy ogniwami akumulatorów litowo-jonowych, zapobiegając ucieczce termicznej i znacząco poprawiając bezpieczeństwo pojazdów nowej energii.Kiedy w jednym ogniwie wystąpi zdarzenie termiczne, podkładka izolacyjna z aerożelu umieszczona pomiędzy ogniwami działa jak bariera, zapobiegając przenoszeniu ciepła do sąsiednich ogniw, zapobiegając w ten sposób efektowi domina w postaci ucieczki ciepła w akumulatorze.Podkładka izolacyjna z aerożelu wykazuje również doskonałą ściśliwość, co pozwala na kompensację rozszerzania i kurczenia się ogniw akumulatora podczas cykli ładowania i rozładowywania.
Rola aerożelu w bezpieczeństwie akumulatorów pojazdów elektrycznych:
Pojazdy elektryczne jako źródło zasilania wykorzystują głównie akumulatory litowo-jonowe.Niekontrolowana temperatura w akumulatorach stwarza poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa.Dzięki zastosowaniu materiałów izolacyjnych z aerożelu znacznie zwiększa się bezpieczeństwo nowych pojazdów energetycznych.Arkusze izolacyjne z aerożelu, na bazie aerożelu dwutlenku krzemu i podłoża z włókien ceramicznych, służą do zapobiegania przechodzeniu ciepła pomiędzy elementami wytwarzającymi ciepło a zewnętrzną obudową systemu akumulatorowego.Filce aerożelowe charakteryzują się niską przewodnością cieplną, doskonałymi właściwościami izolacyjnymi i niepalnością.W porównaniu z tradycyjnymi materiałami izolacyjnymi, filce aerożelowe wymagają jedynie jednej piątej do jednej trzeciej grubości, aby osiągnąć ten sam poziom izolacji termicznej.Obecnie wielu producentów akumulatorów samochodowych wykorzystuje na szeroką skalę filce kompozytowe z aerożelem i dwutlenkiem krzemu jako materiały separacyjne w modułach akumulatorów.
Zalety termiczne materiałów aerożelowych:
Zastosowanie materiałów aerożelowych w pojazdach nowej energii oferuje szereg korzyści termicznych, w tym:
1. Doskonała odporność ogniowa: Materiały aerożelowe zapewniają optymalną temperaturę pracy akumulatorów litowych, zapewniając jednocześnie cenny czas ewakuacji w przypadku przypadkowego pożaru.
2. Niska przewodność cieplna: Materiały aerożelowe wykazują doskonałe właściwości termoizolacyjne, umożliwiając stosowanie cieńszych warstw izolacyjnych i maksymalizując wykorzystanie komory baterii.
3. Wodoodporność: Materiały aerożelowe zapewniają wyjątkową wodoodporność, zapewniając dłuższą żywotność.
4. Nietoksyczny i przyjazny dla środowiska: Materiały aerożelowe są nietoksyczne i przyjazne dla środowiska, nie stwarzając ryzyka zanieczyszczenia.
Dzięki zastosowaniu aerożelowych podkładek izolacyjnych pomiędzy ogniwami akumulatora można skutecznie ograniczyć rozprzestrzenianie się zjawisk termicznych, opóźniając w ten sposób wypadki.Co więcej, lekka konstrukcja aerożelu przyczynia się do ogólnej redukcji masy układu akumulatorów, poprawiając efektywność energetyczną i zasięg pojazdów elektrycznych.
Wniosek:
Aerożel, dzięki swoim niezwykłym właściwościom termoizolacyjnym, rewolucjonizuje ochronę i bezpieczeństwo nowych akumulatorów pojazdów energetycznych.Jego niska przewodność cieplna, odporność na wysoką temperaturę, lekka konstrukcja i inne unikalne cechy sprawiają, że jest to idealny wybór do zarządzania ciepłem w pojazdach elektrycznych.Podkładki i materiały izolacyjne z aerożelu skutecznie ograniczają ryzyko ucieczki ciepła i zwiększają ogólne bezpieczeństwo i wydajność systemów akumulatorowych.Ponieważ popyt na pojazdy elektryczne stale rośnie, aerożel może odegrać kluczową rolę w rozwoju technologii magazynowania energii nowej generacji.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!