Що таке теплоізоляція?

Battery fire

Так пожежа на фабриці Aricell у Кореї минулого року . 23 загинула. Якщо ви працюєте на батареях, ви, мабуть, уважно стежили за цим.

Первинні елементи не літій-іонні, але та сама основна проблема-тепло від однієї клітини готує наступну, неможливо зупинити її, коли вона почнеться. Весь склад пішов за лічені хвилини.

Теплоізоляція=між осередками, щоб уповільнити це. Це насправді все.

Не буду брехати, нормативна ситуація стала набагато серйознішою після того, як GM довелося відтягнути всі болти назад. І Hyundai з Konas. Спеціалісти з закупівель, які раніше ніколи не запитували про керування теплом, раптом забажали звітів про випробування, специфікацій матеріалів тощо.

GB 38031 у Китаї каже, що вам потрібно 5 хвилин, перш ніж розповсюдження вразить сусідні клітини. Європа має аналогічні вимоги в ECE R100. Біль в дупі сертифікувати, але, ймовірно, потрібно.

Що насправді робить ізоляція

Не запобігає виникненню теплової втечі. Нічого не відбувається, коли клітина вирішує піти. BMS може завчасно виявити деякі режими збою, але якщо трапиться внутрішнє замикання, ви вже в біді.

What insulation actually does

Ізоляція лише уповільнює роботу. Купує час. Можливо, BMS вимикає живлення перед наступним осередком. Можливо, хтось почує сигналізацію і втече від навантажувача.

Також утримує тепло від підпалу корпусу рюкзака. Або склад. Бачив фотографії того, що відбувається, коли батарея навантажувача потрапляє в кімнату, повну картону. Не гарна.

Холодна погода теж актуальна-ізоляція зберігає тепло, коли вам дійсно хочеться, щоб було тепло. Неможливо зарядити Li-ion при температурі нижче точки замерзання, не завдавши шкоди. Покриття на аноді, постійна втрата ємності. У 2019 році Polinovel розробив-систему самоопалення саме для цього. Місця видобутку на півночі, холодильне сховище тощо. Нагрівальний елемент всередині + ізоляція зовні=упаковки залишаються теплими протягом ночі.

Матеріали

Аерогель

Всі говорять про аерогель. І так, це чудово-теплопровідність шалено низька, приблизно менше 0,02 Вт/м·К. Aspen Aerogels робить хороші речі.

Фактор витрат

Хоча вартість божевільна. У 5-10 разів більше, ніж ви б заплатили за кераміку. Можливо, працює для Tesla. Не працює для промислового обладнання, де маржа обмежена.

Керамічне волокно

Керамічне волокно – це те, що насправді використовує більшість із нас. Алюмосилікатні плити, муліт, що завгодно. Ручки 1000 градусів +, значно дешевше. Крихкий, тож його потрібно накрити полімером. Morgan робить це, Unifrax, купа китайських постачальників.

PCM

Деякий час PCM були модними. Матеріали зі зміною фаз-поглинають тепло під час плавлення. Звучить добре, поки ви не зрозумієте, що реальні термічні події не хвилюють ваші припущення про дизайн. Комірка поруч із PCM уже на 200 градусів і піднімається. Ми перестали перевіряти їх на щось серйозне.

Звичайні піни

Звичайні пінопласти, такі як PU або EVA-, підходять для гасіння вібрації та заповнення щілин. Не для теплового бар'єру. Більшість із них загоряється за температури, яку ви й так побачите у втечі.

Речі випадкового дизайну

Шинопроводи. Мідь плавиться, коли клітини достатньо нагріваються. Якщо ваша -шина високої напруги надто близько до терміналів стільникового зв’язку, ви щойно створили шлях короткого замикання. На допомогу приходять керамічні розпірки.

Зазори в модулях. Усі хочуть отримати максимальну щільність енергії, тому вони щільно пакують речі. Потім один модуль йде, і тепло не має куди розсіюватися, крім як у наступний модуль. Між ними залишаємо зазори 5-10мм керамічним фетром. Дещо втрачає щільність, отримує великий запас міцності.

Товщина ізоляції-зменшується приблизно на 6 мм. Найбільше покращення між 3-6 мм. Після цього ви переважно додаєте вагу.