动力电池的安全问题归根结底是电池热失控的过程。
——欧阳明高
新能源汽车火灾的发生,电池热失控现象是主要原因之一。该现象表现为车辆使用中电池温度急剧上升且难以控制,其内部原因可能涵盖电池内部短路、老化、过充或过放等,外部因素则可能涉及碰撞、挤压、外部短路及外部加热等。因此在绝大多数的电池PACK当中都会使用到高性能隔热材料,用于当某个电芯或模组发生热失控时,利用隔热材料的高孔隙率带来极低导热系数,隔绝热失控电芯的极端高温,从而保护相邻电芯,不会发生热扩散,将热失控约束在可控的范围内;此类高性能隔热材料的代表正是气凝胶。
气凝胶因本身的成本高及性能边界有限、结构强度脆弱等因素,市场不断在寻求更高性能的隔热材料,更新的电池安全防护的形式;清安能源的复合相变材料隔热片(简称YSD)应运而生,成为此类工况更优的选择。
与传统隔热片材料不同,复合相变隔热片(YSD)并不一味追求高孔隙率来隔绝热量解决电池热失控的问题;堵不如疏,如同数千年前大禹面对水患一样,面对不断堆积的危险,一昧的堵并不是最好的选择。纯粹的隔热材料,同时也是高性能的保温材料,热量不断堆积,难以自然冷却,隐患始终存在,在持续高温下,多孔结构逐渐坍塌,隔热性能大幅度丧失,相邻电芯暴露在高温当中,热失控随时会再次发生。所以工程师们在面对电芯热失控温度不断攀升的趋势工况下,隔热片需要不断的加厚加厚。
然而YSD利用相变材料的特性, 在相变过程吸收一部分热量,相变后又化身为隔热材料,再次隔绝热量,同时未触发相变的的其他隔热片还在发挥控温传递的作用,系统性的解决电池热失控时引发的热蔓延难题。
清安能源-复合相变材料隔热片(YSD)结构
YSD的基本性能
YSD阻止失控电芯热蔓延的安全防护机制
储能LFP 314Ah三电芯热蔓延测试(GB36276)
储能LFP 314Ah七电芯热蔓延测试(UL9540A)
动力6系三元161Ah双电芯热蔓延测试
YSD与气凝胶于电池PACK中热蔓延测试对比
复合相变材料隔热片在热管理工作中的优势
在新能源行业激烈竞争的今天,产品的更新迭代,除了性能的优势,专利和成本也是构成产品力竞争的核心,是所以工程师关注的重点。
企业简介
昆山清安能源科技有限公司是一家科技型创新企业,由清华大学欧阳明高院士团队领衔,昆山市科技局、工研院联合创办,锂电池安全顶尖技术产业转化,为各大企业提供新能源动力系统的安全解决方案。
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