تحلیل کاربرد و تابع پوشش اکسیژن با سیلیکون بالا در بسته‌های باتری انرژی جدید

۱. مقدمه

با توسعه سریع صنعت خودروهای مبتنی بر انرژی جدید، بهینه‌سازی امنیت و عملکرد باتری‌های قدرت مرکز توجه صنعت شده است. به عنوان مولفه اصلی خودروهای الکتریکی، مدیریت گرما، حفاظت عایق و مقاومت ساختاری بسته باتری مستقیماً بر طول عمر و امنیت باتری تأثیر می‌گذارد. کلاهک فیبر سیلیکای بالا، به دلیل ویژگی‌های برجسته مقاومت در برابر دمای بالا، عایق بودن و ضد آتش بودن، نقش مهمی در بسته باتری‌های انرژی جدید ایفا می‌کند.

2. ویژگی‌های کلاهک اکسیژن سیلیکای بالا

کلاهک سیلیکای بالا از فیبرهای سیلیکای خالص (SiO₂≥96%) بافته شده است و ویژگی‌های کلیدی زیر را دارد:

مقاومت در برابر دمای بالا: می‌تواند دماهای بالای 1000℃ را به طور مداوم تحمل کند و مقاومت دمای کوتاه مدت آن تا 1600℃ می‌رسد، که بسیار بیشتر از فیبر شیشه‌ای معمولی است.

عملکرد عایق‌کنندگی ممتاز: مقاومت الکتریکی بالا، مناسب برای حفاظت عایق سیستم‌های باتری فشار بالا.

رسانندگی گرمایی پایین: به طور مؤثر کاهش رسانش گرما را ایجاد می‌کند و توانایی مدیریت گرما در بسته باتری را افزایش می‌دهد.

ثبات شیمیایی: مقاوم در برابر فساد اسیدها و قلیا، مناسب برای شرایط و محیط‌های کاری پیچیده.

ضد آتش و جلوگیری از اشتعال: غیرقابل اشتعال، بدون دود، غیرسمی و با استانداردهای ایمنی باتری مطابقت دارد (مانند UL94 V0).

استفاده از پارچه اکسیژن سیلیکونی با محتوای بالا در بسته‌بندی باتری‌های انرژی تجدیدپذیر

محافظت حرارتی باتری و عایق گرمایی 3.1

در طول فرآیند شارژ و ریچarge باتری‌های قدرت، مقدار زیادی گرما تولید می‌شود. اگر گرما جمع شود، ممکن است منجر به گرمازدایی شود. بافت سیلیکونی با اکسیژن بالا می‌تواند برای کاربردهای زیر استفاده شود:

لایه عایق بین ماژول‌های باتری: کاهش انتقال گرما بین سلول‌های باتری و جلوگیری از پخش گرما.

مسدودکننده آتش بسته باتری: بسته کردن بافت سیلیکونی با اکسیژن بالا در داخل یا خارج از بسته باتری برای تعویق گسترش شعله و افزایش امنیت.

محافظت عایق فشار بلند 3.2

بسته‌های باتری انرژی جدید معمولاً از سیستم‌های فشار بالا (400V/800V) استفاده می‌کنند و حفاظت عایق اهمیت بسزایی دارد. بافت اکسیژن سیلیکونی می‌تواند برای استفاده در:

جدا کردن صفحه الکترود باتری: جلوگیری از مدارکوتاه بین الکترود مثبت و منفی را تضمین می‌کند.

پوشاندن چرم های کابل فشار بالا: بهبود عایق‌کنندگی برای کاهش خطر شکست فشار بالا.

3.3 تقویت سازه و جذب ضربه

بافت اکسیژن سیلیکونی می‌تواند با مواد مرکب ترکیب شده و برای استفاده در:

تقویت کف پاکه باتری: افزایش مقاومت در برابر ضربه و قدرت مکانیکی.

لایه میراگر و جذب تأثیر: کاهش تأثیر نوسانات خودرو در حین عملکرد بر روی باتری.

امنیت 3.4 و محافظت در برابر گرما

در حالت های استثنایی (مانند گرمازدایی باتری)، بافت سیلیکونی با محتوای بالا می تواند:

تأخیر در گسترش آتش و خرید زمان فرار برای مسافران.

کاهش انتشار گازهای سمی و افزایش امنیت.

4. مقایسه بافته اکسیژن سیلیکون بالا با مواد دیگر

5. موارد کاربردی بازار

تسلا: برخی از مدل‌ها از مواد مرکب سیلیسی-اکسید با محتوای بالا برای لایه ضدآتش باتری استفاده می‌کنند.

CATL (شرکت فناوری امپرکس معاصر): اعمال راه‌حل‌های عایق پارچه سیلیسی با محتوای بالا در بسته‌بندی باتری‌های با چگالی انرژی بالا.

باید: بسته باتری بلید از بافت اکسیژن سیلیکون بالا استفاده می‌کند تا حفاظت از ایمنی را افزایش دهد.

6. روندهای آینده توسعه

با افزایش چگالی انرژی باتری‌ها، نیاز به مواد ایمنی‌زا شدیدتر خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود که بافت اکسیژن سیلیکون بالا در جهت‌های زیر بیشتر توسعه یابد:

بهبود سبکی: ترکیب شدن با موادی مانند فیبر کربن برای کاهش وزن.

ادغام هوشمند: ترکیب شدن با سنسورها برای نظارت حرارتی زنده.

بهینه‌سازی هزینه: کاهش قیمت‌ها و افزایش محبوبیت از طریق تولید به صورت فراگیر.

7. نتیجه‌گیری

کتان سیلیکونی با خواص برجسته مقاومت در برابر دمای بالا، عایق بودن و ضد آتش، نقش کلیدی در بسته‌بندی باتری‌های انرژی جدید ایفا می‌کند و به طور مؤثر ایمنی باتری و توانایی مدیریت حرارت را افزایش می‌دهد. با بهبود مستمر استانداردهای ایمنی در صنعت خودروی انرژی جدید، افق‌های کاربردی کتان سیلیکونی گسترده‌تر خواهد شد. در آینده، از طریق بهینه‌سازی مواد و بهبود فرآیند، انتظار می‌رود که نسبت عملکرد به هزینه و نفوذ بازار آن بیشتر شود.