Wat is thermische runaway? Een nadere blik op de oorzaken en oplossingen ter bescherming van bewoners.

Naarmate de auto-industrie zich in hoog tempo richting een volledig elektrische toekomst beweegt, is de focus van de ingenieurs verschoven van actieradius en pk's naar een crucialere maatstaf: de veiligheid van de inzittenden tijdens een elektrische rit. thermische op hol geslagen evenement. Centraal in dit gesprek staat een fenomeen dat bekend staat als thermische runaway.

Voor autofabrikanten en batterij-ingenieurs is het beperken van dit risico niet alleen een wettelijke hindernis, maar een fundamentele vereiste voor de massale acceptatie van elektrische voertuigen.

Wat is Thermal Runaway?

Thermische runaway is een kettingreactie in een lithium-ionbatterijcel waarbij een interne of externe storing ervoor zorgt dat de temperatuur ongecontroleerd stijgt. Deze hitte triggert verdere exotherme chemische reacties, waardoor een zichzelf in stand houdende cyclus ontstaat die leidt tot een snelle vrijgave van energie. De huidige batterijpakketten ontwikkelen zich snel en maken gebruik van verschillende chemische samenstellingen om de laadsnelheid te verhogen of het theoretische bereik te vergroten. Met deze nieuwe batterijchemieën komen echter ook nieuwe uitdagingen op het gebied van thermische runaway en mechanische celdrukbeheersing.

Wanneer een enkele cel uitvalt, kunnen de intense hitte en vlammen zich overdragen op naburige cellen. Dit 'domino-effect', ook wel cel-naar-cel (C2C) propagatie genoemd, kan het hele accupakket aantasten, wat kan leiden tot het vrijkomen van giftige gassen, rook en brand. Deze gebeurtenissen zijn vaak zelfversterkend en kunnen zich verder verspreiden. Een vuur urenlang, zelfs dagenlang, laten branden.De brandweerlieden die ter plaatse kwamen, moesten creatief te werk gaan bij het blussen van deze branden. Ze maakten gebruik van speciale apparatuur, diverse chemicaliën en tactieken om ervoor te zorgen dat een elektrische auto volledig geblust was en veilig verplaatst kon worden.

De katalysatoren van voortplanting

Thermische runaway ontstaat doorgaans door een van de volgende drie situaties:

• MechanischFysieke schade als gevolg van een botsing of indringing die de cel doorboort.
• Elektra Overladen, snel ontladen of interne kortsluitingen veroorzaakt door fabricagefouten of veroudering van de batterij.
• Warmte-Blootstelling aan extreme hitte van buitenaf, een defect aan het koelsysteem van de accu van het voertuig of een verhoogde temperatuur tijdens het opladen kunnen de oorzaak zijn.

De standaard voor bescherming: waarom aerogelbarrières?

Om te voldoen aan strenge wereldwijde veiligheidsnormen – zoals de Chinese GB38031 en de VN-norm ECE/TRANS/180/Add.20 – moeten fabrikanten ervoor zorgen dat inzittenden voldoende tijd hebben om het voertuig veilig te verlaten. Hoewel traditionele materialen zoals mica of keramische dekens werden gebruikt, vereisen de nieuwste generatie batterijarchitecturen, celchemie en de zorgen over de levensduur van het accupakket een geavanceerdere oplossing: PyroThin^® aerogel thermische barrières.

Zo werkt ons Aerogel Technologieplatform^® Het biedt betere bescherming aan inzittenden van voertuigen dan conventionele materialen en andere aerogels:

1. Voortplanting bij de bron stoppen

In tegenstelling tot materialen die warmte slechts vertragen, PyroThin heeft aangetoond dat thermische verspreiding op celniveau kan worden gestopt. Door als een bijna ondoordringbare thermische barrière tussen cellen te fungeren, voorkomt het dat een enkele defecte cel zich ontwikkelt tot een gebeurtenis die het hele pakket aantast.

2. Dubbele functionaliteit: thermisch en mechanisch

Een van de unieke voordelen van onze aerogeltechnologie is het vermogen om twee functies tegelijk te vervullen. Het fungeert zowel als thermische brandbarrière als mechanisch compressiekussen.

Warmte-Het biedt toonaangevende isolatie, zelfs onder de extreme druk die in een accupakket voorkomt.
MechanischBeheert de dagelijkse spanningen die ontstaan ​​door celzwelling tijdens laad-/ontlaadcycli, waardoor de gezondheidstoestand (State-of-Health, SOH) van het accupakket gedurende de gehele levensduur behouden blijft.

3. Maximaliseren van de volumetrische efficiëntie

In de race naar een groter bereik telt elke millimeter. Aerogelbarrières zijn ultradun en licht van gewicht. Hierdoor kunnen ingenieurs een hogere cel-tot-pack-ratio bereiken, waardoor er meer energie in dezelfde ruimte kan worden opgeslagen zonder de veiligheid van de inzittenden in gevaar te brengen.

4. Bewezen prestaties op grote schaal

Niet alle aerogels zijn gelijk. Ons Aerogel Technology Platform wordt momenteel op grote schaal geproduceerd voor belangrijke wereldwijde OEM's, waaronder de GM Ultium batterijplatform en andere. Onze engineering- en prototypingteams beschikken over de kennis en mogelijkheden om OEM's en fabrikanten van batterijpakketten te helpen bij het ontwerpen van de beste thermische barrière voor hun specifieke toepassing.

Conclusie

Thermische oververhitting is een complexe uitdaging, maar met de juiste materialen en partner is het beheersbaar. Door de integratie van PyroThin Met aerogelbarrières voegen autofabrikanten niet zomaar een celscheider toe, maar implementeren ze een hoogwaardig veiligheidssysteem dat is ontworpen om levens te beschermen en vertrouwen te wekken in de toekomst van elektrische mobiliteit.

Ontdek hoe onze technische en prototypingteams uw doelstellingen op het gebied van batterijveiligheid kunnen ondersteunen. PyroThin. Neem vandaag nog contact met ons op!