Analiza primjene i funkcije visokosilicijske kise vode u baterijskim paketima novih izvora energije

1. Uvod

S brzim razvojem industrije novih energetskih vozila, optimizacija sigurnosti i performansi akumulatora postala je fokus pažnje industrije. Kao centralni komponent električnih vozila, upravljanje toplinom baterijskog paketa, izolacijska zaštita i strukturna čvrstoća direktno utječu na životni vijek i sigurnost baterije. Viskozna šiljkasta tkanina, kao visoko-performantni neorganiki materijal, ima važnu ulogu u baterijskim paketima novih izvora energije zbog svojih odličnih osobina otpornosti na visoke temperature, izolacije i otpornosti na vatra.

2. Karakteristike visokosilicijske oksidne tkanine

Visokosilicijska tkanina je prepletena iz visokočistih silicijskih vlakana (SiO₂≥96%) i ima sljedeće ključne karakteristike:

Otpornost na visoke temperature: Može izdržati temperature iznad 1000℃ dugo vrijeme, a kratkotrajna otpornost na temperature može dostići 1600℃, što daleko premašuje one obične staklene vlakne.

Odlična izolacijska performans: Visoka rezistivnost, prikladna za zaštitu izolacije visokotisnih baterijskih sustava.

Niska tepovodnost: Učinkovito smanjuje provođenje topline i poboljšava sposobnost upravljanja temperaturom baterijskog paketa.

Kemijska stabilnost: Oporan na kiselinu i baznu koroziju, prikladan za složene radne uvjete i okruženje.

Oganjiv i vatrostalan: Nepožaren, bez dima, neštetan i u skladu s sigurnosnim standardima baterija (poput UL94 V0).

3. Primjena visokosilicijske oksigenove tkanine u baterijskim paketima novih izvora energije

3.1 Termička zaštita baterije i toplinska izolacija

Tijekom procesa punjenja i otpuštanja energije iz snagačkih baterija proizlazi velika količina topline. Ako se toplina nagomilaju, može dovesti do termičkog utjecaja. Visokosilicijska oksidna tkanina može se koristiti za:

Izolacijski sloj između modula baterije: Smanjuje prijenos topline između članaka baterije i sprečava širenje topline.

Ognjišni pregrad za baterijsku cinku: Omotavanje visokosilicijskom oksidnom tkaninom unutar ili vanjski okolo baterijske cinke kako bi se zakasnio rasprostiranje plamena i povećao sigurnost.

3.2 Zaštita od visokog napona

Novi paketi baterija s energijom obično koriste visokopovoljske sustave (400V\800V), a izolacijska zaštita je od ključne važnosti. Visokosilicijska kiseonika može se koristiti za:

Izolaciju elektroda baterije: Spriječava kratkotrajan spoj između pozitivne i negativne elektrode.

Otvoreno visokopovoljnih vodiča: Potiče izolaciju kako bi se smanjio rizik od proloma visoke napetosti.

3.3 Strukturno pojačanje i amortizacija udara

Visokosilicijska kiseonika može se kombinirati s kompozitnim materijalima i koristiti za:

Reinforcement of the battery pack shell: Enhance impact resistance and mechanical strength.

Buffer and shock absorption layer: Reduces the impact of vehicle vibrations during operation on the battery.

3.4 Vatrogasna sigurnost i zaštita od termičkog pobega

U ekstremnim slučajevima (poput termičkog pobega baterije), visokosilicijev oksidni platno može:

Odgoditi širenje vatre i osigurati putnicima vrijeme za izbjegavanje.

Smanji otpuštanje toksičnih plinova i pobudi sigurnost.

4. Usporedba visokosilicijskog kiseonog odijela s drugim materijalima

5. Primjene na tržištu

Tesla: Neke modele koriste visokosilicijsko-kompozitne materijale kao sloj za vatreprosvaj baterije.

CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited): Primjena rješenja izolacije s visokosilicijskom kiseonikom u baterijskim paketima s visokom energetskom gustoćom.

BYD: Baterijski paket Blade koristi visokosilicijsku kiseoniku kako bi poboljšao sigurnosnu zaštitu.

6. Budući trendovi razvoja

S pojačanjem energetske gustoće baterija, potražnja za sigurnosnim materijalima postaje stroža. Očekuje se da će visokosilicijska kiseonika dalje razvijati u sljedećim smjerovima:

Poboljšanje laganosti: Kombiniranje s materijalima poput ugljenog vlakna kako bi se smanjio težina.

Inteligentna integracija: Kombinirano s senzorima za postizanje stvarnog vremenskog praćenja temperature.

Optimizacija troškova: Smanjenje cijena i povećanje popularnosti kroz masovnu proizvodnju.

7. Zaključak

Visokosilicijska oksigena tkanina, uz svojstvenu otpornost na visoke temperature, izolaciju i otpornost na vatra, igra ključnu ulogu u baterijskim paketima novih izvora energije, učinkovito poboljšavajući sigurnost baterija i sposobnosti upravljanja temperaturom. S kontinuiranim unapređivanjem sigurnosnih standarda u industriji vozila s novim izvorom energije, perspektive primjene visokosilicijske oksigena tkanine bit će još šire. U budućnosti, putem optimizacije materijala i unapređenja procesa, očekuje se da će njegova odnos cijena-izvedenost i udio na tržištu dalje rasti.