Isı Yalıtımı Nedir?

Battery fire

Geçen yıl Kore'de Aricell fabrikasında çıkan yangın. 23 öldü. Pillerle çalışıyorsanız muhtemelen onu oldukça yakından takip etmişsinizdir.

Birincil hücreler Li-iyon değil, aynı temel sorun-bir hücrenin ısınmasıyla diğer hücrenin pişirilmesidir, başladıktan sonra onu durdurmanın hiçbir yolu yoktur. Bütün depo dakikalar içinde yok oldu.

Bunu yavaşlatmak için hücreler arasında ısı yalıtımı=bulunur. Gerçekten hepsi bu.

Yalan söylemeyeceğim, GM'nin tüm Cıvataları geri çekmek zorunda kalmasından sonra düzenleyici durum çok daha ciddileşti. Ve Konas'la birlikte Hyundai. Daha önce termal yönetim hakkında hiç soru sormayan satın alma personeli birdenbire test raporlarını, malzeme özelliklerini, her şeyi istiyor.

Çin'deki GB 38031, yayılmanın bitişik hücrelere ulaşmasından önce 5 dakikaya ihtiyacınız olduğunu söylüyor. Avrupa'nın artık ECE R100'de benzer gereksinimleri vardır. Onaylanması gereken bir baş belası ama muhtemelen gerekli.

Yalıtım gerçekte ne işe yarar?

Termal kaçak oluşumunu engellemez. Bir hücre gitmeye karar verdiğinde hiçbir şey olmaz. BMS bazı arıza modlarını erkenden yakalayabilir ancak dahili kısa devre meydana gelirse başınız zaten dertte demektir.

What insulation actually does

Yalıtım sadece daha sonra işleri yavaşlatır. Zaman kazandırır. Belki BMS bir sonraki hücre gitmeden önce elektriği keser. Belki birisi alarmı duyar ve forkliftten uzaklaşır.

Ayrıca ısının paket muhafazasını ateşe vermesini önler. Veya depo. Bir forklift aküsü kartonla dolu bir odaya girdiğinde ne olduğuna dair resimler görüldü. Güzel değil.

Soğuk hava da-yalıtım, gerçekten ısınmasını istediğinizde ısıyı içeride tutar. Li-ion'u hasar vermeden donma noktasının altında şarj edemiyoruz. Anotta kaplama, kalıcı kapasite kaybı. Polinovel tam da bunun için 2019'da kendi-ısıtmalı bir sistemi geliştirdi. Kuzeydeki madencilik sahaları, soğuk hava depoları vb.=paketinin içindeki ısıtma elemanı + dışındaki yalıtım gece boyunca sıcak kalır.

Malzemeler

Aerojel

Herkes aerojelden bahsediyor. Ve evet, harika-ısı iletkenliği inanılmaz derecede düşük, örneğin 0,02 W/m·K'nin altında. Aspen Aerogels iyi şeyler yapar.

Maliyet Faktörü

Maliyet yine de çılgınca. Seramiğe ödeyeceğiniz paranın 5-10 katı gibi. Belki Tesla'nın işine yarar. Marjların dar olduğu endüstriyel ekipmanlarda işe yaramaz.

Seramik Elyaf

Çoğumuzun aslında kullandığı şey seramik elyaftır. Alüminyum silikat levhalar, müllit, her neyse. 1000 derece + ile çalışır, çok daha ucuzdur. Kırılgan olduğundan polimerle katmanlamanız gerekir. Morgan bunu yapıyor, Unifrax ve bir grup Çinli tedarikçi.

PCM'ler

PCM'ler bir süredir modaydı. Faz değiştiren malzemeler-eridiğinde ısıyı emer. Gerçek termal olayların tasarım varsayımlarınızı umursamadığını anlayana kadar kulağa hoş geliyor. PCM'nin yanındaki hücre zaten 200 derecede ve tırmanıyor. Ciddi bir şey için bunları belirtmeyi bıraktık.

Normal Köpükler

PU veya EVA gibi normal köpükler-titreşim sönümleme ve boşluk doldurma açısından uygundur. Termal bariyer için değil. Zaten çoğu kaçışta görebileceğiniz sıcaklıklarda alev alıyor.

Rastgele tasarımlı şeyler

Baralar. Hücreler yeterince ısındığında bakır erir. Yüksek-voltaj veriyolunuz hücre terminallerine çok yakınsa kısa devre yolu oluşturmuş olursunuz. Seramik ara parçalar yardımcı olur.

Modül boşlukları. Herkes maksimum enerji yoğunluğunu istiyor, bu yüzden sıkı bir şekilde paketleniyorlar. Daha sonra bir modül gider ve ısının bir sonraki modül dışında dağılacağı hiçbir yer kalmaz. Arada seramik keçe ile 5-10mm boşluk bırakıyoruz. Yoğunluğunun bir kısmını kaybeder, çok fazla güvenlik marjı kazanır.

Yalıtım kalınlığı-yaklaşık 6 mm'yi aşacak şekilde azalıyor. En büyük gelişme 3-6mm arasındadır. Bundan sonra çoğunlukla kilo ekliyorsunuz.