随着全球对清洁能源和可持续发展的迫切需求,新能源电池技术作为推动绿色革命的重要力量,正经历着前所未有的快速发展。在这一进程中,材料科学的突破成为了提升电池性能、安全性和延长常规使用的寿命的关键。其中,气凝胶隔热片作为一种革命性的材料,正逐步在新能源电池领域展现出其独特的价值与应用前景。
气凝胶,被誉为新一代的高效隔热材料,以其独特的纳米多孔结构和轻质特性,在多个领域都表现出卓越的性能。这种材料不仅重量轻,而且在热学、声学、光学等方面都有出色的表现。气凝胶与玻璃纤维、陶瓷纤维等材料的复合应用,更是逐步提升了其隔热、柔韧和机械性能。
在新能源汽车领域,气凝胶的应用尤为突出。为满足电池的高效、安全和环保需求,气凝胶被用作电池模组之间的隔热材料。其优异的隔热能力可以在电池热失控时有效阻隔热量传导,保护电池的运行温度,并起到缓震抗冲击的作用。
在新能源动力电池包中,你会看到一片片薄薄的气凝胶垫片,它们被精心放置在电池单体之间。这些垫片在电池热失控时发挥着至关重要的作用,通过其卓越的隔热能力,降低整车热失控的风险,并为乘客提供更长的逃生时间。此外,气凝胶还能帮助维持电池在一个适宜的工作时候的温度范围内,来提升电池的性能和寿命。
气凝胶隔热片采用预氧丝纤维增强技术制备气凝胶材料,通过浸渍溶胶、凝胶、改性和超临界干燥工艺制备。简单来说的话它就是一种具有纳米多孔网络结构、并在孔隙中充满气态分散介质的固体材料。在使用的时候也由于独特的结构,使得它在热学、声学、光学、电学、力学等多个领域都展示出优异的性能。
气凝胶隔热片在新能源电池中的应用大多数表现在提高电池安全性、效率及环保性,同时优化电池的温度控制。
提高安全性:气凝胶隔热片能够在电池热失控时有效阻隔热量传导,降低整车热失控的风险,为乘客提供更长的逃生时间。此外,它还能帮助维持电池在一个适宜的工作时候的温度范围内,来提升电池的性能和寿命。
优化温度控制:气凝胶隔热片的低导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧发生的热量分散,当电芯发生热失控时能够更好的起到隔热作用,延缓或阻断事故发生。
环保与效率:气凝胶隔热片的应用符合新能源汽车的高效、安全和环保需求,其优异的隔热能力和环保特性使得它在新能源动力电池包中的应用愈来愈普遍。
节省空间:气凝胶隔热片的有效使用可以在电芯出现热失控的情况下抑止热扩散,同时为有限的电池包节省更多空间。
柔性与韧性:气凝胶产品采用纳米气凝胶与玻璃纤维、陶瓷纤维等基材复合,不仅保留了气凝胶的轻质、隔热等特性,还赋予了气凝胶柔性与韧性,使其能适应电池在充放电过程中的变化。
双碳”背景之下,新能源汽车产业的增长势必会拉动气凝胶市场需求的整体增长。气凝胶材料在新能源汽车领域,除应用于动力电池电芯之间的隔热阻燃外,还可应用于模组与壳体之间的隔热防震、电池箱的外部防寒层和高温隔热层。此外,气凝胶还能应用于汽车的整车结构,如车顶、门框、发动机罩等,能够更好的起到车厢内保温、节能减排的效果,且相对于普通材料,气凝胶的车内占用空间可大幅缩小。
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