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保溫材料氣凝膠在汽車上的應用
發布時間:2019-10-15
氣凝膠,是一種具有納米多孔結構的新型材料,1931年由美國Kistler.S.發明,因輕若薄霧藍色泛藍,又被稱為“藍煙”、“凍結的煙”,創下15項吉尼斯紀錄。氣凝膠在熱學、光學、電學、力學、聲學等領域顯示許多奇特的性能,被稱為改變世界的神奇材料。
 除此之外,氣凝膠保溫材料在民用領域上也起到了很大的作用,例如在新能源汽車上也有很大的應用領域,因為隨著中國的科技發展越來越好,人們的生活品質也不斷提高了,家家戶戶都有車,現在出門常用的交通工具肯定非汽車莫屬了,現在出門常見的就是堵車堵車還是堵車,那么汽車排出的尾氣也隨著增多污染空氣。從而空氣變得不好導致了霧霾,人的體質也隨著下降。所以我國為了解決這個問題發明了新能源汽車。從而就沒有了尾氣污染,空氣質量也漸漸的變好,那么電動汽車主要以鋰離子電池作為動力電池,經過多年的發展,鋰離子動力電池的安全性已經得到明顯的提高,但在惡劣的條件下還是存在一定的風險,鋰電池仍然存在燃燒、爆炸的風險。那么國家、地方通過發布各項文件規范,也在進一步加強動力電池防火要求,保證人民的生命和財產的安全。
新能源汽車主要的動力源來源于動力電池系統,決定著新能源汽車的行車性能、安全性能和壽命。尤其是純電動汽車,所有的動力都來源于電池系統。動力電池系統一般主要由電池模組、電池管理系統BMS、熱管理系統以及一些電氣和機械系統等構成。動力電池模組由幾顆到數百顆電池芯經由并聯及串聯所組成。
車輛在不同的行駛狀況和環境下,單體電芯由于其自身電阻,在輸出電能的同時會產生一定的熱量,使自身溫度變高。高溫工作環境和激烈碰撞是破壞了鋰離子電池、引起了電池燃燒、爆炸的最大的兩大兇手,而動力電池系統在工作過程中產生大量的熱量聚集在狹小的電池箱體內,熱量如果不能夠及時地快速散出,電池模組的壽命和性能會受到很大的影響,甚至出現熱失控,導致起火爆炸等現象。
所以對于電芯之間的高效隔熱阻燃和熱失控防護關注較少,但是當電池單體觸發熱失控時,產熱量驟增,散熱量遠小于產熱量,熱量向周圍電池傳遞,會迅速引發周邊電池大規模熱失控,形成由單體熱失控觸發繼而傳播到整個電池系統的熱失控級別引起的安全隱患。因此有必要在電池單體之間增加隔熱板,減緩熱失控的傳播速度,采取進一步的消防措施爭取時間。
近年來,針對電池組的熱失控傳播問題主要通過在電池組內增加隔熱層,阻斷熱失控從失控單體向周圍傳播,來實現降低電池組的損害以及附帶的破壞作用。目前常用的動力電池保溫隔熱材料有泡棉、塑料泡沫、超細玻璃棉、高硅氧棉、真空隔熱板、二氧化硅氣凝膠等,電池組內隔熱板是置于單體電芯之間,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裝備。前提是需要具備這些性能:比如耐高溫,防火可達到A1級別。導熱系數低。不產生有毒氣體。而且具備優異的整體憎水性能,又允許水蒸氣通過,還能吸聲降噪、緩沖震動、提高環境質量、保護設備等等之類。

氣凝膠保溫材料是一種分散介質為氣體的多孔性固體材料,是目前世界上最輕的固體材料。由其制成的氣凝膠氈導熱系數為0.020W/(m·K),甚至更低,且具有超疏水、A1級阻燃、使用溫度范圍廣(-200~650℃)、壽命長、抗壓、無毒。與傳統保溫隔熱材料相比,同等隔熱效果下,氣凝膠材料厚度只有傳統保溫隔熱材料的1/2-1/5。由于氣凝膠上述特點和動力電池隔熱板的需求,低的導熱系數可以有效阻隔電芯在大倍率下充放電急劇產生的熱量擴散;當電芯發生熱失控時可以起到隔熱作用,延緩或阻斷事故發生;當電芯過熱發生燃燒時,氣凝膠隔熱板達到建筑A級不燃的性能也能夠有效阻斷或延緩火勢蔓延,為逃生提供足夠的時間。氣凝膠保溫材料被認為是目前最適合不過的新能源汽車及動力電池最薄最高效的保溫隔熱材料。


深圳中凝科技有限公司簡稱中凝科技,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高新技術企業,是《納米孔氣凝膠復合絕熱制品國家標準》的參編單位,擁有80余項國內外專利,并通過3C認證、ISO 9001國際質量管理體系認證、ISO 14001環境管理體系認證、OHS 18001職業健康安全管理體系認證。
公司主要是氣凝膠的生產,可以異形定制,根據客戶的實際需要,按照形狀要求定做。

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