成果展示
专属新能源电池的安全防护——“气凝胶”系列外套！
发布时间：2022-08-20
2022年05月，新能源汽车销量为36万辆；同比增长率为92.51%。随着购车补贴的增多，未来还会有更多的消费者投入到新能源的怀抱！
锂电池使用现状
USAGE STATUS
随着新能源电动汽车的增多，对核心组件——锂电池的安全问题也不容忽视。据国家应急管理部消防救援局给出的数据显示，2022年第一季度，国内接报的新能源汽车火灾共计有640起。相比去年同期，上升了32%，高于交通工具火灾8.8%的平均增幅。这些火灾最大的诱因便是电池热失控。
一般锂电池工作温度为-20℃~45℃，还有一些宽温型电池，工作温度可在-40℃~60℃，甚至更低或更高，但在实际使用过程中，存在较多原因可能导致锂电池发生热失控，进而引发火灾。
长期处于高温时，锂电池化学反应活性增强，副反应也增强，老化过程加剧，容易导致正负极材料溶解等问题；长期处于低温不进行调整，极易出现负极析锂问题，进而形成锂单质堆积，造成内部短路出现热失控。因此对锂电池进行热管理防护措施十分有必要。通常从两方面保障安全，一种是优化布局，遏制热失控诱因出现概率，这考验企业的综合能力；另一种是寻找防护材料，限制热失控时事故蔓延时间及区域，这也是主流选择。
2021年1月1日正式施行的《电动汽车用动力蓄电池安全性要求》中将锂电池系统安全作为考核重点，并新增系统热扩散测试，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，对电池模组热失控时的防火、隔热性能提出了新要求。在此前，2020年6月由比亚迪、亿纬锂能等锂电池企业参编的《锂离子动力电池用气凝胶隔热片》标准的推出，指明气凝胶材料可作为新能源汽车电池热管理材料的开发方向，破局出新！
解决方案
SOLUTION
在新能源汽车电池高体积能量密度大发展趋势下，气凝胶作为隔热材料应用于电芯狭窄空间的隔热，具有突出优势。本创新中心围绕气凝胶+锂电池形成全方面的防护解决方案，首先采用经防火处理的气凝胶隔热材料置于各电池单体间（方型、圆柱型或软包皆可），辅以导热材料，既能预前辅助热管理，还能热失控时减缓火势蔓延，真正实现“冷时保温，热时散热，火时阻火”功能，为新能源保驾护航。
气凝胶阻燃片材
通过涂层封装气凝胶片材，不仅可解决塑封不阻燃问题，还能解决掉粉问题。在低于600℃的环境中，气凝胶导热系数随温度升高缓慢，但高于此温度时，导热系数升高较快。因此，本创新中心还研发一种高温低热导率、高辐射涂料，与气凝胶片材配合形成夹层结构，使其在热失控时依旧具有高效的隔热性能，延缓热蔓延。
高效定向导热
将气凝胶阻燃片材与散热材料相结合，形成定向导热散热体系，将内部温度快速释放（图6），通过搭建模拟试验台，即在热源照射下，间隔一段距离放置样板，面向热源面覆上隔热散热材料，另一面以红外热像仪进行测试
通过红外热像仪所得温度及图像，可明显看出隔热散热复合体系降温更快，比纯隔热材料温度还要低，而厚度也是十分的薄，非常适合在狭窄空间内的隔热散热需求。
关于我们——
纳米陶瓷复合材料技术中心
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愿景：在光热调控有机/无机复合材料领域，打造国内领先的技术开发、应用验证、项目孵化功能集群平台。
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