气凝胶绝热材料助力新能源汽车动力电池安全

经常能看到电动汽车自燃的视频

从起火到整车爆燃

往往只有几秒钟

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主要原因是电池内部的隔热水平不够

单个电芯的热失效扩大到整个电池组

新能源汽车动力电池系统

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新能源汽车电池爆炸的原因

车辆在不同的行驶状况和环境下，单体电芯由于其自身电阻，在输出电能的同时会产生一定的热量，使自身温度变高。高温工作环境和激烈碰撞是破坏锂离子电池、引起电池燃烧、爆炸的最大的两大元凶，而动力电池系统在工作过程产生大量的热聚集在狭小的电池箱体内，热量如果不能够及时地快速散出，电池模组的寿命和性能会受到很大影响，甚至出现热失控，导致起火爆炸等。

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国家政策发布

2020年5月13日，工信部发布了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，增加电池系统热扩散试验，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，为乘员预留安全逃生时间。该要求将于2021年1月1日起开始实施。

5分钟逃生时间的具体算法

“电池包或系统在由于电池（电芯）热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前的5分钟，提供一个热事件 警信号，这个时候开始计算时间”。

防火隔热材料

防火隔热材料最大的作用，是延缓或者阻止热扩散以及火焰的蔓延，给乘客留足时间撤离事故现场。电池厂或者主机厂一般在电芯之间以及模组、PACK的上盖采用防火隔热材料。

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传统保温材料

目前常用的动力电池保温隔热材料有泡棉、塑料泡沫、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板等，但唯一能撑住300秒的产品，就只有气凝胶可以做到。

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以下是传统材料的保温现状：

导热系数高，保温层厚度占用空间大；

防火、防水性能不够好；

保温性能衰退快，使用寿命短。

气凝胶电芯隔热片

二氧化硅气凝胶是一种分散介质为气体的多孔性固体材料，是目前工程应用的最轻的固体材料。气凝胶导热系数低、隔热效果好、不燃，相比传统保温材料，只需1/5-1/3的厚度即可达到相同的保温效果，为动力电池节省更多空间，并且保温效果及温度更稳定。

气凝胶电芯隔热片

气凝胶电芯隔热片优势：

1. 优异的防火性能，保证锂离子电池拥有最佳运行温度，并同时为意外着火时人员的安全撤离供应宝贵的时间；
2. 导热系数低，隔热性能好，隔热层厚度薄，有效提高电池组空间利用率；
3. 防水性能好，使用寿命更长；
4. 无毒无害，对环境无污染。

结语

发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措，是实现“碳中和”的有效措施。根据国务院办公厅2020年11月2日发布的《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》，到2025年，我国新能源汽车的新车销量占汽车新车销量的比重将由2020年的5.4%提升至20%。随着新能源汽车的发展，人们对新能源汽车的安全性能越来越重视。

气凝胶隔热片应用在新能源汽车中可以更好地实现电池的温控和电控管理及提升性能，起到绝热、防火的作用，为用户和乘客逃离现场以及灭火争取更多的时间，是目前适合新能源汽车及动力锂电池更薄更高效的保温隔热材料。