气凝胶隔热材料在电池包中的应用主要体现在以下几个方面:
1、电芯间的隔热
在电池模组中,电芯之间放置气凝胶隔热片,能够有效阻隔电芯在大倍率充放电时急剧产生的热量扩散。当电芯发生热失控时,气凝胶隔热片可以起到隔热作用,延缓或阻断事故发生。例如,上汽通用Ultium平台电池电芯之间采用加厚设计的气凝胶来隔热,能有效降低电芯间温度传递。
2、模组与上盖间的隔热
在模组和上盖之间设置气凝胶隔热材料,可有效防止热量向电池包外部传递,同时在发生热失控时阻止火灾蔓延。这种设计有助于提高电池包的整体安全性,降低火灾对人员和设备的威胁。
3、电池包表面的隔热
将气凝胶贴在电池包壳体表面,可以阻断表面高温热气,增大导热热阻,从而减少热量传递到电池包内部。这种应用方式有助于维持电池包内部温度的稳定性,减少因温度波动引起的电池性能衰减。
4、防火与缓冲
气凝胶材料不仅具有优异的隔热性能,还具备防火和缓冲功能。在电池包中应用气凝胶隔热材料,可以在电芯发生热失控时有效阻止火灾蔓延,同时作为缓冲材料吸收电芯膨胀力,利于电芯的循环使用。
5、热管理优化
气凝胶隔热材料的低导热系数使其在电池包的热管理中发挥重要作用。通过在电池包的关键部位应用气凝胶,可以优化电池包的热管理设计,提高电池包的热稳定性和安全性。
6、轻量化设计
气凝胶材料具有轻质的特性,在保证隔热效果的同时,有助于减轻电池包的整体重量,提高能量密度。这对于新能源汽车的续航里程和整体性能提升具有重要意义。
综上所述,气凝胶隔热材料在电池包中的应用,通过多种方式提高了电池包的安全性、稳定性和性能,同时满足了新能源汽车和储能系统对电池包的高要求。