Ці з'яўляецца лакіраваная алюмініевая фальга найлепшым цеплавым бар'ерам супраць цеплавога ўцёкаў батарэі eVTOL?

Самалёты з электрычным вертыкальным узлётам і пасадкай (eVTOL) патрабуюць літый-іённых батарэй высокай шчыльнасці, якія працуюць пры павышаным напружанні і хуткай хуткасці разраду. Пры такіх шчыльнасцях магутнасці катастрафічны выхад з ладу адной ячэйкі - выкліканы ўнутраным кароткім замыканнем, механічным праколам або надзвычайнай перазарадкай - можа выклікаць цеплавы ўцёк з лакалізаванай тэмпературай, якая перавышае 1000 °C.

У той час як толькі сырая фальга не можа вытрымаць працяглыя плазменныя бруі, высокатэмпературная лакіраваная алюмініевая фальга, ламінаваная ў керамічна-аэрагелевых кампазітах, служыць незаменным першасным вогнеахоўным шчытом, цеплавым адбівальнікам і цеплавым бар'ерам, які блакуе газ, у сучасных сістэмах ізаляцыі батарэі eVTOL ад клеткі да клеткі і модуляў.

Механіка цеплавога распаўсюджвання

Калі мяшочак з высокай шчыльнасцю энергіі або цыліндрычны літый-іённы элемент трапляе ў цеплавы ўцёкі, адбываецца экзатэрмічная ланцуговая рэакцыя:

Хуткае выдзяленне цяпла (> 1000°C): матэрыялы катода і электраліта, якія раскладаюцца, вылучаюць інтэнсіўную цеплавую энергію на працягу некалькіх секунд.

Вентыляцыя гаручых газаў: перагрэтыя арганічныя растваральнікі і вадародныя газы вылучаюцца пад высокім ціскам, пераносячы таксічныя, токаправодныя часціцы сажы.

Няспраўнасць каскаднага модуля: без надзейных міжячэйкавых цеплавых бар'ераў прамяністае цяпло і газ хутка запускаюць суседнія ячэйкі, што прыводзіць да поўнай страты пакета.

Архітэктура цеплавога бар'ера: алюмініевая фальга + неарганічнае ядро

Лакіраваная алюмініевая фальга функцыянуе як важная знешняя абалонка ў кампазітных цеплаізаляцыйных бар'ерах.

Знешняя лакіраваная плёнка адлюстроўвае інфрачырвонае выпраменьванне і блакуе пранікненне газу, у той час як унутранае ядро ​​аэрагеля абмяжоўвае кандуктыўны цеплаабмен, утрымліваючы суседнія клеткі значна ніжэй крытычных цеплавых парогаў.

Матрыца тэхнічных спецыфікацый: алюмініевая фальга з лакіраваным бар'ерам для батарэі

У табліцы ніжэй прыведзены тэхнічныя параметры для лакіраванай алюмініевай фальгі, якая выкарыстоўваецца ў цеплавых бар'ерах батарэі eVTOL:

Перавагі прадукцыйнасці ў eVTOL па зніжэнні цеплавых уцёкаў батарэі

FAQ

Q1: Ці можа толькі лакаваная алюмініевая фальга спыніць цеплавы ўцёк клеткі?

A: Ні адзін матэрыял не спыняе цеплавы ўцёкі. Лакіраваная алюмініевая фальга дзейнічае як непранікальны вогнеахоўны экран і адбівальнік прамяністага цяпла ў шматслаёвай кампазітнай сістэме (у спалучэнні з аэрагелямі, лушчакам або керамічнымі валокнамі), каб прадухіліць распаўсюджванне цяпла на суседнія клеткі.

Пытанне 2: Чаму лакіраваная фальга аддаецца перавагу ў бар'ерах для акумулятараў перад сырой алюмініевай фальгой без пакрыцця?

A: Сырая алюмініевая фальга плавіцца пры тэмпературы прыблізна 660°C  і не забяспечвае электрычнай ізаляцыі. Высокотэмпературныя лакі дадаюць важнай дыэлектрычнай стойкасці, павялічваюць кароткатэрміновы час выжывання полымя і абараняюць фальгу ад уздзеяння плавікавай (HF) кіслаты.

Q3: Як працуе лакаваная алюмініевая фальга падчас выпуску газу пад высокім ціскам?

A: Высокая трываласць на расцяжэнне і гнуткасць тонкай алюмініевай фальгі дазваляюць ёй утрымліваць і перанакіроўваць высакахуткасныя патокі вентыляцыйнага газу ў выцяжныя каналы, прадухіляючы пранікненне перагрэтага полымя праз бакавую міжячэйкавую ізаляцыю.

Q4: Ці пашкодзіць лазерная высечка лакавае пакрыццё тонкай фальгі?

A: Не. Дакладныя ультрафіялетавыя або валаконныя лазеры выразаюць лакаваную фальгу чыста, не абпальваючы палімерны край і не выклікаючы расслаення, ствараючы міжячэйкавыя бар'ерныя формы без задзірын, гатовыя для аўтаматычнай зборкі модуля.

Q5: Як правяраецца вогнеўстойлівасць лакаванай фальгі батарэйнага класа?

A: Цеплавыя характарыстыкі сертыфікаваны з выкарыстаннем прамых выпрабаванняў полымем факела (UL 94 V-0 / ISO 2685), цеплавога гравітацыйнага аналізу (TGA), выпрабаванняў на прабой дыэлектрыка (ASTM D149) і поўнамаштабных выпрабаванняў цеплавога распаўсюджвання на ўзроўні ячэйкі ўнутры жывых акумулятараў.

Заключэнне

Інтэграцыя лакіраванай алюмініевай фальгі ў кампазітныя ізаляцыйныя бар'еры дазваляе інжынерам акумулятараў eVTOL адпавядаць строгім стандартам авіяцыйнай цеплавой уцечкі, мінімізуючы вагу ўпакоўкі.

Каб аптымізаваць выбар матэрыялу для сістэмы бяспекі батарэі:

Выбар фальгі па хуткасці полымя: выкарыстоўвайце фальгу таўшчынёй 0,02 мм – 0,04 мм для гнуткіх міжячэйкавых аэрагелевых пракладак; укажыце 0,05 мм - 0,10 мм фальгі для цыліндрычных ячэек высокага ціску для абароны ад выбуху.

Мандат Правераныя цеплавыя і дыэлектрычныя паказчыкі: пераканайцеся, што названыя лакі маюць паказчыкі вогнеўстойлівасці UL 94 V-0 і забяспечваюць мінімальную электрычную трываласць ≥ 1,5 кВ/мм.

Партнёрства з сертыфікаванымі спецыялістамі па нанясенні пакрыццяў на фальгу: супрацоўнічайце з вопытнымі вытворцамі, такімі як Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., каб забяспечыць лакіраваную алюмініевую фальгу з дакладным пакрыццём, падрыхтаваную да лазера, якая мае сертыфікаты якасці.