Il-pakketti tal-batteriji tal-ħażna tal-enerġija u tal-enerġija huma mmuntati b'konnessjoni f'serje u parallela taċ-ċelloli, iżda ċ-ċelloli mhumiex f'kuntatt dirett ma 'xulxin. Iċ-ċelloli tal-litju-jone jgħaddu minn espansjoni tal-volum waqt l-iċċarġjar u l-ħatt, għalhekk materjali buffer għandhom jiġu rranġati bejn iċ-ċelloli biex jassorbu l-istress mekkaniku. Fil-preżent, materjali tal-fowm huma adottati b'mod wiesa 'biex jissodisfaw kemm ir-rekwiżiti ta' appoġġ dinamiku kif ukoll statiku.
01 Fenomenu ta' Nefħa tal-Moduli tal-Batterija tal--jone tal-litju
Il-batteriji tal-litju-jone jissejħu b'mod vivid "batteriji tal-bandil": immexxija minn differenza potenzjali, joni tal-litju shuttle 'l quddiem u lura bejn katodi u anodi biex jaħżnu u jirrilaxxaw l-enerġija elettrika.
Madankollu, l-interkalazzjoni u d-deinterkalazzjoni ta 'Li⁺ ġewwa u barra minn materjali attivi tal-katodu u anodu jikkawżaw espansjoni tal-volum tas-sustanzi attivi. Tali nefħa taqa 'f'żewġ kategoriji: nefħa riversibbli u nefħa irriversibbli. Nefħa irriversibbli jakkumula kontinwament hekk kif jiżdiedu ċ-ċikli ta' skariku ta' charge-.
Hemm tliet kawżi ewlenin għal nefħa taċ-ċelluli: nefħa elettrokimika, nefħa tal-ġenerazzjoni tal-gass u effetti tat-temperatura.
Bordijiet epoxy huma komunement użati bħala materjali buffer bejn batteriji taċ-ċomb-aċidu għal vetturi elettriċi b'żewġ-roti. Madankollu, bordijiet epossidiċi karatteristika fraġilità għolja u żero reżiljenza, jonqsu milli jassorbu l-forza ta 'espansjoni taċ-ċelluli. Għalhekk, mhumiex adattati bħala materjali buffer għal pakketti ta' batteriji tal-litju-jone minkejja l-prezz ultra-baxx tagħhom.
Il-batteriji tal-jone tal-litju-anodu- tas-silikon iwasslu densità tal-enerġija drastikament ogħla meta mqabbla mal-kontropartijiet tal--anodu tal-karbonju, li jirrappreżentaw approċċ effettiv biex ikompli jsaħħaħ id-densità tal-enerġija tal-batterija. Madankollu r-rata ta' nefħa eċċessiva tagħhom (il-ħxuna titla' bi 15%–30% wara 100 ċiklu) ilha tfixkel l-applikazzjoni kummerċjali fuq skala kbira-.
02 Tipi Ewlenin ta 'Materjali Buffer
Nefħa taċ-ċelluli hija karatteristika inerenti matul il-ħajja sħiħa tas-servizz tal-batteriji. It-taffija tal-impatti ħżiena miġjuba minn nefħa ssir kritika biex tiġi estiża l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija.
Nuqqas ta' buffer adegwat ta' nefħa taċ-ċelluli irriversibbli se tkompli tħaffef id-degradazzjoni tal-kapaċità.
Erba' regoli ewlenin li jirregolaw it-nefħa taċ-ċelluli tal-jone tal-litju-:
Distribuzzjoni spazjali: Il-forza ta 'espansjoni fiż-żona ċentrali hija akbar minn dik fit-truf.
Korrelazzjoni tal-kapaċità: Kapaċità akbar taċ-ċelluli tikkorrispondi għal rata ogħla ta 'nefħa (ċelloli tal-ħażna tal-enerġija ġeneralment għandhom kapaċitajiet kbar).
Kimika taċ-ċelluli: Iċ-ċelloli ternarji jintefħu b'mod aktar sever miċ-ċelloli LFP. Iċ-ċelloli NCM811 jiksbu rata ta 'nefħa ta' 6%-8%, filwaqt li ċ-ċelloli LFP jilħqu biss 3%-5%. B'mod ġenerali, ċelloli b'densità ogħla ta 'enerġija juru rati ogħla ta' nefħa.
Għadd taċ-ċiklu: Nefħa irriversibbli jakkumula maż-żieda taċ-ċikli ta' skariku ta' charge-, li jwassal għal espansjoni ġenerali akbar taċ-ċelluli.
Materjali buffer huma għalhekk komponenti indispensabbli għall-moduli, li jservu tliet funzjonijiet ewlenin: distribuzzjoni tal-pressjoni, kumpens ta 'spostament, insulazzjoni termali u ritardanza tal-fjammi.
(1) Fowm tas-silikonju
Ir-reżina tas-silikon tal-bażi għandha densità ta '1.17 g/cm³; wara r-ragħwa, id-densità tinżel għal 0.16-0.20 g/cm³. Huwa jikseb UL94-V0 ritardanza tal-fjammi vertikali u sett ta 'kompressjoni baxxa. Fowm tas-silikonju huwa rakkomandat għal moduli ta 'ħażna ta' enerġija ta 'kapaċità għolja b'forza ta' espansjoni qawwija.
(2) Fowm EVA
Fowm EVA jidher ħafna fi prodotti ta 'kuljum bħal qigħan tal-papoċċi. L-utenti jistgħu jinnutaw l-iżvantaġġ ovvju tagħha: il-parti ta 'l-għarqub tgħaddi minn iċċattjar permanenti wara użu fit-tul-, li jindika sett ta' kompressjoni għolja ta 'EVA. Il-fowm EVA huwa bi prezz baxx u prinċipalment applikat bejn moduli taċ-ċelluli priżmatiċi.
(3) CR Fowm
Fowm CR, isem sħiħ Chloroprene Rubber Foam, jikkonforma ma 'ċertifikazzjoni UL94 V-0 ritardant tal-fjammi u standards ambjentali RoHS. Karatteristiċi: densità baxxa, ħfief, ebusija baxxa, kompressjoni għolja, insulazzjoni termali eċċellenti u ritardanza tal-fjammi, reżiljenza superjuri u ħajja twila ta 'servizz.
(4) Fowm PU
PU jirreferi għal kopolimeri magħmulin minn għadd ta' mikro-pori u oqfsa tar-reżina tal-polyurethane, inklużi polyurea u polyurethane modifikat. PU jagħti reżiljenza tal-kompressjoni kemmxejn inferjuri u jintuża l-aktar bejn il-moduli taċ-ċelluli tal-borża. Karatteristiċi: struttura poruża, densità baxxa, qawwa speċifika għolja, rebound deċenti u permeabilità ta 'l-arja, telf ta' isteresi baxx, proporzjon għoli ta 'tagħbija ta' kompressjoni, reżistenza tajba għall-fjamma, u reżistenza eċċellenti għat-tixjiħ termali, tixjiħ ta 'umdità u għeja dinamika.
(5) Fowm MPP
MPP huwa materjal poruż tal-polypropylene (PP) bil-fowm manifatturat permezz tat-teknoloġija nadifa tad-dijossidu tal-karbonju superkritiku biex jiġġenera bosta bżieżaq ta' daqs mikron- ġewwa s-sottostrat. MPP jissodisfa l-istandards RoHS u REACH u huwa applikat b'mod wiesa 'fl-industrija tal-enerġija l-ġdida. Karatteristiċi: ħfief, qawwa għolja, assorbiment effiċjenti tal-enerġija tal-impatt, ritardanza tal-fjammi eċċellenti u reżistenza għas-sħana.
(6) Airgel
Il-materjali ta 'hawn fuq huma sottostrati elastiċi ddisinjati primarjament biex jassorbu l-forza ta' espansjoni taċ-ċelluli. Airgel huwa materjal ieħor inter-ċellulari adottat b'mod wiesa 'iffukat fuq insulazzjoni termali u ritardanza tal-fjammi; jippossjedi wkoll kompressibbiltà deċenti biex jipprovdi prestazzjoni ta 'buffering moderata. Per eżempju, taħt tagħbija ta 'madwar 200 kgf fuq modulu 1P13S, folja ta' airgel ta 'ħxuna ta' 2.0 mm tikkompressa għal bejn wieħed u ieħor 1.5 mm.
Folji ta 'insulazzjoni termali ta' l-Airgel huma materjali komposti magħmula minn airgel tas-silika u substrati tal-fibra taċ-ċeramika. Huma għandhom densità baxxa, porożità għolja, reżistenza għat-temperatura għolja u konduttività termali baxxa, li jimblukkaw b'mod effettiv il-propagazzjoni tas-sħana bejn iċ-ċelloli waqt runaway termali.
