SVT无热蔓延技术:为电动汽车提供严苛的热失控防护材料

义邦新材料 2024-09-10 13:33:41

在现代电动汽车(EV)技术的迅猛发展中,动力电池作为核心部件,其安全性至关重要。电动汽车通常采用锂离子电池,这种电池因其高能量密度和长寿命而广泛应用。然而,锂离子电池在使用过程中存在一定的安全隐患,尤其是在发生短路、撞击、过充或高温等极端条件时,电池可能发生热失控现象,即电池内部的化学反应引发温度急剧升高,进而导致火灾或爆炸。

大连义邦SVT防火解决方案,具有完善的热管理材料

为应对这一问题,无热蔓延技术(Thermal Runaway Containment Technology)应运而生。这项技术的核心目标是防止电池在发生热失控时,将热量和火焰扩散到相邻的电池单元或车辆其他部分。无热蔓延技术通过设计专门的隔热层、热保护材料和结构优化,能够有效地限制热量的传播,减少安全事故的风险。例如,一些先进的电池包设计采用了热隔离材料和冷却系统,这些设计可以吸收和分散热量,同时阻止其蔓延至其他电池单元。

新国标 GB 18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》于2021年1月1日起正式实施,进一步推动了无热蔓延技术的发展。该标准新增了电池系统热扩散试验的要求,明确规定在电池单体发生热失控后,电池系统必须在5分钟内不起火不爆炸,从而为乘员提供足够的安全逃生时间。逃生5分钟作为底线,针刺实验成为普遍的评估标准,用以模拟电池在遭受极端冲击时的表现。刀片电池发布会上展示的针刺实验视频深刻刺激了公众的安全关注,促使众多车企密集发布无热蔓延电池技术方案。

大连义邦的无热蔓延综合解决方案是被动安全的电池系统防火隔热解决方案,从电芯到整个电池包进行多重防护,来控制降低热失控导致的危害。并且随着动力电池技术的进步,逐渐从原有结构的MTP(cell to module to pack电芯构成模组再制成电池包),进步到以结构集成技术研发方向的CTP(Cell to Pack 电芯到电池包)和CTC(Cell to Chassis 电芯到底盘)技术演进趋势。以达到减少零件总数,减少空间降低成本并提升整车强度。来实现更高效的热管理性能。

SVT防火织物,适用于复合材料一体成型

用于制作电池包上盖复合功能性材料,高强度防火材料——SVT防火织物

大连义邦SVT防火织物,是一种带有膨胀防火涂层的玻璃纤维织物,在遇到着火的情况下会形成防火保护层。为了满足更高的防火保护需求,这种防火织物可应用于强化电池包壳体,与环氧树脂施工体系相适配,通过RTM或SMC等工艺方式加入到整体或夹层中,来替代铝材质。SVT抗热失控冲击防火织物厚度仅为0.8mm,耐高温可达到1400℃。可以实现电池包轻量化及防火功能性的提升。

材料特性

●在1400摄氏度下,可承受23秒粒子轰击;

●可提升结构韧性强度;

●杰出的延展和弯曲特性;

●极薄的材料厚度(可定制) ;

●更自由的可塑性 ;

●适用于各种环氧树脂施工体系 。

SVT自粘防火布,具有应用灵活的特点

CTC/CTP电池包上盖/地盘喷涂隔热防火材料——SVT防火涂料

大连义邦SVT防火涂料,是一种双组分、阻燃、聚氨酯基防火涂料,专为电池组,电池包外壳设计。将电动汽车和电池的重量最小化作为优先事项,该产品被设计为适用于电池重量不会增加太多的薄层。由于其发泡特性和坚韧的配方具有出色的耐环境性能,该防火涂料可应用于电池组,电池包外壳的内部和外部,提供良好的通用性和轻量级的热保护。

材料特性:

●无溶剂,100%固体;

●防火温度高达1200度,防火时间30分钟,背板温度在150度以下;

●快速固化;

●高度抗机械性能;

●无需底漆或面漆;

●寿命长。

SVT防火垫材料适用于盒装电池内相邻电池之间,可以起到隔热防火作用

电芯间防火隔热材料——SVT防火垫

防火垫是一种基于硅酸钙镁的可压缩不燃垫,用于防火隔热。防火耐温性高达 1200°C 可以满足电池芯间高温下的隔热,导热系数0.12W/mK。

防火垫材料功能

防火垫主要用作电芯间热管理材料提供对电芯间的热量阻隔。在电芯开阀后保护相邻电芯不受到高温炙烤并阻隔热量传递。产品有不同规格厚度也可用于储能柜或运输箱的箱体结构中防火隔热。

材料特性

●防火耐热温度高达1200°C,熔点高达1330°C;

●可压缩面板材料,热失控下吸收电芯膨胀,减小对相邻电芯挤压;

●材料规格具有多样性,灵活适配于各种电芯间隙之间。

●良好的柔韧性具有布置灵活特点;

●材质密度小重量轻。

SVT防火板,适用于电池模组之间

横梁与间隙,耐冲击形成防火隔热阻隔材料——SVT防火板

防火板是一种由天然硅酸铝和硅酸钙制成的特殊绝缘板。所用材料不含纤维,对健康无害。面板提供最高的耐热性,导热系数0.120W/mK,耐高温可达 1100°C。

防火板材料功能

防火板主要用作模组间,横梁或间隙的热管理材料,在热失控引起的火焰在电池包内部扩散时阻隔火焰传向相邻模组,产品有杰出的耐冲击性能。并可以释放化学结合水来对未起火的另外一侧模组起到冷却降温作用,避免相邻模组受到高温炙烤引发热扩散反应。除模组间应用外也可以用于电池在存储和运输的环节进行防火阻隔应用。

材料特性

●耐冲击性能优异,在模组间形成防火屏障;

●在防火阻隔的同时,释放化学结合水对另一侧进行降温冷却;

●针对不同模组可提供具体解决方案。

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