簡介

隨著電池技術(shù)的發(fā)展，特別是在電動汽車（EV）和儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用，熱管理已成為提升安全性和性能的關(guān)鍵因素。其中一項重要進展是復(fù)合材料電池外殼的開發(fā)，其融合了創(chuàng)新設(shè)計來管理熱失控。本文將深入探討熱失控管理策略、火焰沖擊性能測試以及這些復(fù)合電池外殼中所采用的創(chuàng)新冷卻管路系統(tǒng)。

熱失控管理

熱失控是鋰離子電池面臨的主要安全問題，溫度升高可能引發(fā)自我持續(xù)反應(yīng)，最終導(dǎo)致起火或爆炸。為降低該風(fēng)險，復(fù)合材料電池外殼采用了獨特的火焰通道設(shè)計。

火焰通道設(shè)計

• 控制火焰路徑：通過引導(dǎo)火焰流向遠離電芯，通道有助于避免相鄰電芯被點燃。
• 壓力釋放：設(shè)計允許在熱事件中釋放壓力，降低系統(tǒng)整體失效的風(fēng)險。
• 火焰封閉：火焰通道限制火焰蔓延至電池殼體之外，從而提升整體安全性。

樣品火焰測試

為驗證熱管理設(shè)計的有效性，研發(fā)團隊對復(fù)合材料電池殼體進行了多項火焰沖擊性能測試。這些測試旨在評估其在極端高溫和持續(xù)火焰暴露下的承受能力。

測試一：高溫暴露

測試條件：樣品在1300攝氏度的火焰下持續(xù)加熱30分鐘。

測試結(jié)果：樣品表面未見明火、未被燒穿、無結(jié)構(gòu)坍塌，整體仍保持良好剛性，表現(xiàn)出極佳的熱穩(wěn)定性。

測試二：中溫暴露

測試條件：樣品在600攝氏度火焰下持續(xù)加熱30分鐘。

測試結(jié)果：表面未見明火、未被燒穿，背面溫度僅約130攝氏度，顯示出良好的隔熱和熱阻性能。

符合國家標(biāo)準(zhǔn)

這些測試結(jié)果表明，復(fù)合材料電池殼體滿足新國標(biāo) GB38031-2020 的要求——電池殼體在受熱5分鐘內(nèi)不應(yīng)有火焰蔓延至外部的現(xiàn)象。

創(chuàng)新冷卻管路系統(tǒng)

除了火焰管理，良好的冷卻系統(tǒng)對于保持電池性能和壽命也至關(guān)重要。該復(fù)合電池外殼集成的創(chuàng)新冷卻管路系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)最佳的熱分布。

設(shè)計特點

• 平行S形管路：該冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用多組平行的S形管路，每組長度一致，確保冷卻液流速均勻分布。
• 熱交換機制：通過管路中冷卻液流向交錯布局，促進熱交換效率，實現(xiàn)電池殼體內(nèi)部熱平衡。
• 無接頭一體式設(shè)計：冷卻管采用無接頭設(shè)計，降低因密封老化或焊接缺陷引起的泄漏風(fēng)險，提升可靠性與安全性。
• 高性價比解決方案：相較于價格高昂的簧管，傳統(tǒng)冷卻管材成本更低，經(jīng)濟實用。

結(jié)語

復(fù)合材料電池殼體的發(fā)展標(biāo)志著鋰電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的重大突破。通過集成創(chuàng)新的火焰管理系統(tǒng)與高效冷卻管網(wǎng)，制造商得以全面提升電池系統(tǒng)的安全性、可靠性與性能。隨著電動汽車和可再生能源儲能需求的快速增長，這些技術(shù)將在未來電池系統(tǒng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

對制造商和消費者而言，投資先進的熱管理解決方案不僅是對合規(guī)的響應(yīng)，更是對安全與性能的承諾，在這個技術(shù)不斷演進的時代尤為重要。