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氣凝膠在電池行業的應用
發布時間:2019-05-28
氣凝膠是目前可知的導熱系數較低的固體材料, 氣凝膠絕熱氈、 隔熱板、隔熱紙等產品的隔熱性能可達普通產品的5倍之多,加之優良的防火阻燃、柔軟抗沖擊、隔音降噪等功能,除在工業節能、民用保溫等領域達到良好的推廣外,隨著氣凝膠產業的發展,氣凝膠在電池領域的應用也越來越廣泛。
大家都知道單體電芯的熱失控是整個電池包熱失控的源頭,這是因為當某單體電芯觸發熱失控時,會產熱量驟增,散熱量遠小于產熱量,導致熱量向周圍電芯傳遞,繼而會迅速引發周邊電池大規模熱失控,形成安全隱患。因此在電芯間進行熱防護是消除整個電池包熱失控安全隱患的一個有效手段。電芯間的熱防護是在電芯間增加隔熱層,以阻斷熱失控從失控單體電芯向周圍電芯傳播,降低電池包的損害以及附帶的破壞作用。   
單體電芯間的隔熱材料,作為一種能夠有效延緩或阻斷單體電芯熱失控向整個電池系統的傳播的一種熱防護材料,必須具備以下幾種條件:
a.阻燃(達到V0等級)
b.耐老化,化學性質穩定
c.不產生有毒氣體
d.彈性好,導熱系數低,防水防潮防振動
e.質輕價低厚度薄    
目前常采用的隔熱材料有泡沫塑料、超細玻璃棉、高硅氧棉、真空隔熱板、氣凝膠等,氣凝膠具有極低的導熱系數,科研人員通過實驗驗證了氣凝膠隔熱板在單體電芯間的隔熱防護作用。通過將6Ah容量組成20mm間隔距離模塊包裹四塊200mm隔熱材料,并在兩只單體間增加 25px 厚度氣凝膠隔熱板進行熱失控傳播實驗,驗證了氣凝膠隔板在單體電芯間隔熱防護中對熱失控的阻斷作用。實驗結果顯示,單體A發生熱失控后,旁邊未經熱防護空白組單體B很快受熱,出現熱失控,而單體間設置氣凝膠隔熱板的實驗單體B最高溫度只有110℃,成功阻斷了6Ah 單體在 20mm 間距下的熱失控傳播,且未失控單體電壓基本不變,對單體電芯爆炸引起電池包熱失控的安全隱患起到很好的防護作用。除此之外,氣凝膠由于其優異的隔熱阻燃性能,還可以進一步降減小單體間安全距離。為了節省更多空間,提高電池組總動力,氣凝膠企業開發了一系列高性能超薄氣凝膠隔熱板,隔熱紙等產品來迎合電池行業安全、高能量密度的需求。
深圳中凝科技有限公司簡稱中凝科技,2015年注冊成立于深圳,是由多名氣凝膠技術專家共同創立的集氣凝膠及其復合材料應用研發、生產、銷售和服務為一體的國家級高新技術企業。中凝科技是《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》GB/T 34336-2017國家標準的主要參編單位,擁有完整自主知識產權體系,擁有八十余項國內外專利,擁有國內最大規模氣凝膠粉體以及大規模氣凝膠氈生產線,并通過ISO 9001 國際質量管理體系認證、ISO 14001 環境管理體系認證、OHS18001 職業健康安全管理體系認證。
 
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