Анализ применения и функции высокосиликоновой кислородной ткани в аккумуляторных батареях новой энергетики

1. Введение

С развитием индустрии новых энергетических транспортных средств оптимизация безопасности и производительности аккумуляторов стала центром внимания отрасли. Как ключевой компонент электромобилей, управление тепловыделением батарейного блока, его изоляционная защита и конструкционная прочность напрямую влияют на срок службы и безопасность аккумулятора. Высокосиликатное волокно, как материал с высокими характеристиками, играет важную роль в батареях нового типа благодаря своим отличным свойствам сопротивления высоким температурам, изоляции и огнестойкости.

2. Характеристики высокосиликатной ткани

Высокосиликатная ткань плетётся из волокон высокочистого диоксида кремния (SiO₂≥96%) и обладает следующими ключевыми характеристиками:

Устойчивость к высоким температурам: способна выдерживать температуры выше 1000℃ в течение длительного времени, а предел коротковременного сопротивления температуре достигает 1600℃, что значительно превышает показатели обычного стекловолокна.

Отличная изоляционная производительность: высокое сопротивление, подходит для защиты изоляции высоковольтных батарейных систем.

Низкая теплопроводность: эффективно снижает теплопередачу и улучшает способности термического управления блока батарей.

Химическая стабильность: устойчива к коррозии кислотами и щелочами, подходит для сложных условий работы и сред.

Огнестойкость и противопожарная защита: негорючий, без дыма, нетоксичный и соответствует стандартам безопасности аккумуляторов (например, UL94 V0).

3. Применение ткани с высоким содержанием кремнезема в батарейных блоках возобновляемой энергетики

3.1 Термическая защита и теплоизоляция батареи

Во время процесса зарядки и разрядки силовых батарей выделяется большое количество тепла. Если тепло накапливается, это может привести к термическому выбегу. Для этих целей можно использовать высокосиликоновую кислородную ткань:

Изоляционный слой между модулями батареи: снижает передачу тепла между элементами батареи и предотвращает распространение тепла.

Препятствие для возгорания блока батарей: обертывание высокосиликоновой кислородной тканью внутри или снаружи блока батарей для замедления распространения пламени и повышения безопасности.

3.2 Защита от высокого напряжения

Новые энергетические батарейные блоки обычно используют системы высокого напряжения (400В/800В), и изоляционная защита имеет ключевое значение. Высокосиликоновая кислородная ткань может использоваться для:

Изоляции электродного листа батареи: Предотвращает короткое замыкание между положительным и отрицательным электродами.

Обертывания высоковольтных жгутов проводов: Усиливает изоляцию для снижения риска высоковольтного пробоя.

3.3 Структурное усиление и поглощение ударов

Высокосиликоновая кислородная ткань может комбинироваться с композитными материалами и использоваться для:

Усиление корпуса аккумуляторной батареи: Повышение сопротивления удару и механической прочности.

Буферный и амортизирующий слой: Снижает воздействие вибраций автомобиля во время эксплуатации на батарею.

3.4 Пожарная безопасность и защита от термического разгона

В экстремальных случаях (например, при термическом разгоне батареи) высокосиликоновая кислородная ткань может:

Замедлить распространение огня и обеспечить время для эвакуации пассажиров.

Сократите выброс токсичных газов и повысьте безопасность.

4. Сравнение высокосиликатной кислородной ткани с другими материалами

5. Примеры применения на рынке

Tesla: Некоторые модели используют материалы на основе высокосиликатных оксидных композитов в качестве огнезащитного слоя батареи.

CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited): Применение решений с изоляцией из высокосиликатной ткани в аккумуляторных блоках с высокой энергоемкостью.

BYD: Батарейный блок The Blade использует высокосиликатную кислородную ткань для усиления защиты безопасности.

6. Будущие направления развития

По мере увеличения энергетической плотности батарей, требования к материалам безопасности станут более строгими. Ожидается, что высокосиликатная кислородная ткань将进一步 развиваться в следующих направлениях:

Улучшение легкости: Комбинируется с материалами, такими как углеродное волокно, для снижения веса.

Интеграция интеллектуальных технологий: Комбинируется с датчиками для осуществления реального времени термического мониторинга.

Оптимизация затрат: снижение цен и увеличение популярности за счет массового производства.

7. заключение

Высокосиликоновая кислородная ткань, обладающая отличной устойчивостью к высоким температурам, изоляцией и огнестойкостью, играет ключевую роль в блоках аккумуляторов новых источников энергии, эффективно повышая безопасность аккумулятора и способности по управлению теплом. С постоянным повышением стандартов безопасности в автомобильной промышленности на основе новых источников энергии перспективы применения высокосиликоновой кислородной ткани станут еще шире. В будущем, благодаря оптимизации материалов и улучшению процессов, можно ожидать дальнейшего роста ее соотношения цены и качества, а также доли на рынке.