Анализ на приложението и функционирането на високосиликоновата кислородна тъкан в батерейни пакети за нова енергия

1. Въведение

При бързото развитие на индустрията на автомобилите с нова енергия, безопасността и оптимизацията на характеристиките на силовите батерии са станали фокус на вниманието в отрасъла. Като основен компонент на електромобилите, термалното управление, изолацията и защитата, както и конструктивната прочност на батерейния пакет директно влияят върху срока на ползване и безопасността на батерията. Високосиликоновата волокнина, като високопроизводителен неорганичен волокнист материал, играе важна роля в батерейните пакети за нова енергия поради отличните си характеристики за устойчивост при високи температури, изолация и огнеупорност.

2. Характеристики на високосиликоновата кислородна тъкан

Ткани с висок съдържание на силиций са плетени от високочисти влакна от силициев диоксид (SiO₂≥96%) и имат следните ключови характеристики:

Устойчивост към висока температура: Може да издържи температури над 1000℃ за продължително време, а краткосрочната устойчивост към температура може да достигне 1600℃, далеч над преградката на обикновеното стъклено влакно.

Отлични изолационни свойства: Висока удържливост срещу ток, подходящи за изолационна защита на системи с високо напрежение на батерии.

Ниска термична проводимост: Ефективно намалява термичното предаване и подобрява способността за термено управление на батерейния пакет.

Химическа стабилност: Устойчива към корозията при действие на киселини и щелози, подходяща за сложни условия на работа и среди.

Огнестоен и противопожарен: Не гори, без дим, нетоксичен и отговаря на стандартите за безопасност на батерейки (например UL94 V0).

3. Приложение на високосиловата кислородна тъкан в батерейни пакети с нова енергия

3.1 Термална защита и изолация на батерейките

През процеса на зареждане и разрядяване на силовите батерейки се произвежда голямо количество топлина. Ако топлината се натрупва, това може да доведе до термална авария. Високосиловата кислородна тъкан може да се използва за:

Изолационен слой между батерейните модули: Намалява прехвърлянето на топлина между батерейните елементи и предотвратява разпространението на топлината.

Препятствие срещу пожар в батерейния блок: Обвиване на тъкан с висок силиций отвън или отвътре в батерейния блок, за да забави разпространението на пламъка и да подобри безопасността.

3.2 Защита с висока напрежение

Батерейните блокове на новата енергия обикновено използват системи с висока напрежение (400V/800V), а изолацията е от решаващо значение. Тъканта с висок силиций може да се използва за:

Изолация на батерейните електродни листове: Предотвратява коротките замикания между положителните и отрицателните електроди.

Обвиване на високонапрегнатите жички: Подобрява изолацията, за да се намали рискът от пробив на високото напрежение.

3.3 Структурно усилване и поглъщане на удар

Високосилиновата кислородна тъкан може да се комбинира с композитни материали и да се използва за:

Усиляване на корпуса на батерията: Повишава съпротивността на удари и механичната прочност.

Слой за амортизация и поглъщане на удар: Намалява въздействието на колебанията на превозното средство по време на експлоатация върху батерията.

3.4 Пожарна безопасност и защита от термичен разход

В екстремни случаи (например, термичен бяг на батерията), високосиловата кислородна тъкан може:

Отлага разпространението на пожара и дава време за избягване на пътниците.

Намалява освобождаването на токсични газове и повишава сигурността.

4. Сравнение между високосиловата кислородна тъкан и други материали

5. Пазарни приложения

Tesla: Някои модели използват материал с високосиловен кислороден състав като огнезащитен слой на батерията.

CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited): Прилагане на изолационни решения с високосиловен кислороден плат в батерийни пакети с висока енергийна щъмпест.

BYD: Пакетът с батерия Blade използва високосиловен кислороден плат, за да подобри безопасната защита.

6. Бъдещи направления на развитие

С увеличаването на енергийната щъмпест на батериите, изискванията към сигурността ще станат по-строги. Високосиловеният кислороден плат се очаква да се развижда в следните посоки:

Облагородяване на леките материали: Комбинирано с материалите като въглеродното влакно, за да се намали теглото.

Интеграция с умни технологии: Комбинирано с感应ри, за да се постигне реално време термично наблюдение.

Оптимизация на разходите: Намаляване на цените и увеличаване на популярността чрез масовото производство.

7. Заключение

Високосиликоновото кръпче, с неговите изключителни свойства за устойчивост при високи температури, изолация и огнестойкост, играе ключова роля в батерейните пакети на новата енергия, ефективно подобрявайки безопасността на батериите и способността за термено управление. С продължаващото подобряване на стандартите за безопасност в индустрията на автомобилите с алтернативна енергия, перспективите за приложение на високосиликоновото кръпче ще станат още по-широки. В бъдеще, чрез оптимизация на материалите и подобрение на процесите, очаква се неговата цена и пазарна проникаемост да се увеличат още повече.