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讓電動車5分鐘安全逃生成為歷史,徹底解決電池熱擴散的居然是TA?

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2021-11-28 00:00:00

2021年8月,我國新能源汽車的批發(fā)滲透率首次達到了20.1%,而且在接下來的兩個月也依然是繼續(xù)上升的態(tài)勢,這個速度比去年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》規(guī)劃的更快了一些,這也是我國新能源汽車增長首次跑贏了“大盤”,走在了規(guī)劃的前面。

在新能源汽車市場迅速發(fā)展的階段,仍存在一些問題,其中包含了動力電池的安全性問題。但從最新的消息來看,這個問題也即將被根除,可以說添上了電動化時代的最后一塊拼圖。

讓5分鐘安全逃生成為歷史,靠的是改變思維定勢

2020年5月12日,國家市場監(jiān)督管理總局和國家標準化管理委員會發(fā)布了三項有關電動汽車的強制性國家標準。在新標準中對于動力電池的熱擴散問題進行了明確的要求,要求電池單體發(fā)生熱失控后5分鐘內(nèi)不起火不爆炸。

該規(guī)定增加了高壓部件阻燃要求和電池系統(tǒng)最小管理單元熱失控考核要求,進一步提升電動客車火災事故風險防范能力。但是,即使是5分鐘的要求,對技術的變革也是難上加難。畢竟動力電池需要更高的能量密度以及更快的補能速度,那就需要有更活躍的化學性質(zhì)。放電快、補能快,那自然“燒”起來也快。

許多車企采用了各種創(chuàng)新的架構,更新了電池能量的管理能力。對于動力電池材料的配比,也做了不少的革新。從結果來看,新一代動力電池在安全方面得到了很大提升,但還不足以打消用戶的所有顧慮。

在進一步的研發(fā)中,研究人員發(fā)現(xiàn)通過提升電池包內(nèi)防火絕熱材料的能力,可以產(chǎn)生非常好的效果。如果這項技術進一步發(fā)展,極有可能改變當前動力電池,甚至是電動車安全市場的格局!

動力電池包的忠實保鏢,F(xiàn)RT防火材料立大功

鋰離子電池因為自身活躍的化學特性,需要采用防火隔熱材料來防止某塊電池單體過熱對臨近電池產(chǎn)生影響,以往都是使用硬質(zhì)材料來完成這一工作。

然而,硬質(zhì)材料往往密度大、材料硬、固定麻煩,這便導致了它的先天匹配能力較弱。除此之外,硬質(zhì)材料還更容易掉分掉渣,也很容易造成周邊CCS的磨損,這也導致它們本身的隔熱能力會隨著時間推移而逐步弱化。

而長期使用中的磨損往往是不受控的,且硬質(zhì)材料的潰縮吸能能力也是比較弱的,如果動力電池的安裝不夠完美,它會在之后的相對運動中不停發(fā)生“硬”摩擦,從而隔熱能力降低,從而起火的概率大大增加。

今日,由賽伍技術Cybrid®推出的FRT防火材料,很大程度解決了這些問題。賽伍技術Cybrid®成立于2008年11月,從事薄膜形態(tài)功能性高分子材料的開發(fā)已經(jīng)有13年的歷史,在業(yè)內(nèi)有著相當大的影響力。比如比亞迪赫赫有名的“刀片電池”,選用的就是賽伍的絕緣材料。

賽伍最新的FRT防火材料采用的是三層復合結構設計,將傳統(tǒng)的硬質(zhì)的絕緣材料,改成了柔性材料。其結構分為三層,分別是相變層、隔熱層、增強層,其中玻纖布主要用于維持材質(zhì)的整體強度,基體樹脂硅橡膠這種復合無機填料則可以在高溫下形成陶瓷化層,具有較強的隔熱效果,而它的無鹵阻燃劑,也可以做到無毒無害綠色環(huán)保。

從數(shù)據(jù)上來看,F(xiàn)RT防火材料的隔熱能力確實相當出眾,它可以滿足1300℃火焰沖擊30min實驗。將FRT防火材料采用1300℃持續(xù)火燒,它還會整體陶瓷化,平均溫度在470°C-499°C之間而且整個燃燒過程無煙霧、無氣味產(chǎn)生,真可謂天生的阻燃劑。

除此之外,賽伍防火材料還能很好的滿足絕緣、耐壓級長期可靠性測試性能。其柔性的特征,長期擠壓并不會出現(xiàn)磨損,而且能長效維持高絕緣性。

和硬質(zhì)材料相比,F(xiàn)RT防火材料的體積、密度更小,抗沖擊性能更強,而且能有效減少磨損和掉渣;和已有防火材料相比,F(xiàn)RT防火材料可以耐得住高強度火焰沖擊,具有更優(yōu)的隔熱效果。

賽伍技術Cybrid®還專門為FRT防火材料設計了可靠的熱失控模型,搭建可靠的測試平臺,所有測試標準遠遠高于國標。賽伍技術Cybrid®作為全球領先的綜合高分子材料方案解決商,在研發(fā)方面沒有先例可循,基本都是靠自身的技術積累和商業(yè)嗅覺不斷推出新的解決方案。

即使是廠家對隔熱材料的抗沖擊性有更高要求,賽伍FRT防火材料也可以與云母板配合使用。這樣既能保證隔熱材料的抗沖擊性,又可以滿足隔熱要求,可以從根本上解決動力電池熱失控的問題。

生產(chǎn)更簡易,成本更低

只擁有出色的性能,往往并不一定可以占領市場。賽伍FRT防火材料還擁有布置簡單、生產(chǎn)容易、成本低的優(yōu)勢,這意味著它會有超強的推廣性。

上圖為它的工藝生產(chǎn)流程,從原料整合、硫化,到收卷分條模切。可以看出,完成整個過程并不復雜,不僅完全可以自動化上線,卷材供應的方式也更易于廠家接收。相比易碎的硬質(zhì)隔熱材料,它的整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)更簡單,運輸也更加方便。

賽伍技術Cybrid®按照不同的指標要求,有FRT-0002B、FRT-0005B、FRT-0010B、FRT-0015B、FRT-0018B五種不同規(guī)格的產(chǎn)品,分別對應不同的材料厚度,可以滿足不同的使用需求。

可以預見,它將在國內(nèi)動力電池市場,掀起新一輪的旋風。就像前不久的特斯拉柏林工廠開放日,馬斯克重點強調(diào)的那樣:“特斯拉最大的優(yōu)勢,其實是它出眾的工程能力。長續(xù)航電池或者神乎其技的自動駕駛技術,很多車企都能造,而工程方面的革新,往往還有更厚實的技術壁壘。”

來源:賽伍技術

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