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气凝胶在电池行业的应用
发布时间:2019-05-28
气凝胶是目前可知的导热系数较低的固体材料, 气凝胶绝热毡、 隔热板、隔热纸等产品的隔热性能可达普通产品的5倍之多,加之优良的防火阻燃、柔软抗冲击、隔音降噪等功能,除在工业节能、民用保温等领域达到良好的推广外,随着气凝胶产业的发展,气凝胶在电池领域的应用也越来越广泛。
大家都知道单体电芯的热失控是整个电池包热失控的源头,这是因为当某单体电芯触发热失控时,会产热量骤增,散热量远小于产热量,导致热量向周围电芯传递,继而会迅速引发周边电池大规模热失控,形成安全隐患。因此在电芯间进行热防护是消除整个电池包热失控安全隐患的一个有效手段。电芯间的热防护是在电芯间增加隔热层,以阻断热失控从失控单体电芯向周围电芯传播,降低电池包的损害以及附带的破坏作用。   
单体电芯间的隔热材料,作为一种能够有效延缓或阻断单体电芯热失控向整个电池系统的传播的一种热防护材料,必须具备以下几种条件:
a.阻燃(达到V0等级)
b.耐老化,化学性质稳定
c.不产生有毒气体
d.弹性好,导热系数低,防水防潮防振动
e.质轻价低厚度薄    
目前常采用的隔热材料有泡沫塑料、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板、气凝胶等,气凝胶具有极低的导热系数,科研人员通过实验验证了气凝胶隔热板在单体电芯间的隔热防护作用。通过将6Ah容量组成20mm间隔距离模块包裹四块200mm隔热材料,并在两只单体间增加 25px 厚度气凝胶隔热板进行热失控传播实验,验证了气凝胶隔板在单体电芯间隔热防护中对热失控的阻断作用。实验结果显示,单体A发生热失控后,旁边未经热防护空白组单体B很快受热,出现热失控,而单体间设置气凝胶隔热板的实验单体B最高温度只有110℃,成功阻断了6Ah 单体在 20mm 间距下的热失控传播,且未失控单体电压基本不变,对单体电芯爆炸引起电池包热失控的安全隐患起到很好的防护作用。除此之外,气凝胶由于其优异的隔热阻燃性能,还可以进一步降减小单体间安全距离。为了节省更多空间,提高电池组总动力,气凝胶企业开发了一系列高性能超薄气凝胶隔热板,隔热纸等产品来迎合电池行业安全、高能量密度的需求。
深圳中凝科技有限公司简称中凝科技,2015年注册成立于深圳,是由多名气凝胶技术专家共同创立的集气凝胶及其复合材料应用研发、生产、销售和服务为一体的国家级高新技术企业。中凝科技是《纳米孔气凝胶复合绝热制品》GB/T 34336-2017国家标准的主要参编单位,拥有完整自主知识产权体系,拥有八十余项国内外专利,拥有国内最大规模气凝胶粉体以及大规模气凝胶毡生产线,并通过ISO 9001 国际质量管理体系认证、ISO 14001 环境管理体系认证、OHS18001 职业健康安全管理体系认证。