簡介

隨著電池技術的發展，特別是在電動汽車（EV）和儲能系統中的應用，熱管理已成為提升安全性和性能的關鍵因素。其中一項重要進展是復合材料電池外殼的開發，其融合了創新設計來管理熱失控。本文將深入探討熱失控管理策略、火焰沖擊性能測試以及這些復合電池外殼中所采用的創新冷卻管路系統。

熱失控管理

熱失控是鋰離子電池面臨的主要安全問題，溫度升高可能引發自我持續反應，最終導致起火或爆炸。為降低該風險，復合材料電池外殼采用了獨特的火焰通道設計。

火焰通道設計

• 控制火焰路徑：通過引導火焰流向遠離電芯，通道有助于避免相鄰電芯被點燃。
• 壓力釋放：設計允許在熱事件中釋放壓力，降低系統整體失效的風險。
• 火焰封閉：火焰通道限制火焰蔓延至電池殼體之外，從而提升整體安全性。

樣品火焰測試

為驗證熱管理設計的有效性，研發團隊對復合材料電池殼體進行了多項火焰沖擊性能測試。這些測試旨在評估其在極端高溫和持續火焰暴露下的承受能力。

測試一：高溫暴露

測試條件：樣品在1300攝氏度的火焰下持續加熱30分鐘。

測試結果：樣品表面未見明火、未被燒穿、無結構坍塌，整體仍保持良好剛性，表現出極佳的熱穩定性。

測試二：中溫暴露

測試條件：樣品在600攝氏度火焰下持續加熱30分鐘。

測試結果：表面未見明火、未被燒穿，背面溫度僅約130攝氏度，顯示出良好的隔熱和熱阻性能。

符合國家標準

這些測試結果表明，復合材料電池殼體滿足新國標 GB38031-2020 的要求——電池殼體在受熱5分鐘內不應有火焰蔓延至外部的現象。

創新冷卻管路系統

除了火焰管理，良好的冷卻系統對于保持電池性能和壽命也至關重要。該復合電池外殼集成的創新冷卻管路系統，旨在實現最佳的熱分布。

設計特點

• 平行S形管路：該冷卻循環系統采用多組平行的S形管路，每組長度一致，確保冷卻液流速均勻分布。
• 熱交換機制：通過管路中冷卻液流向交錯布局，促進熱交換效率，實現電池殼體內部熱平衡。
• 無接頭一體式設計：冷卻管采用無接頭設計，降低因密封老化或焊接缺陷引起的泄漏風險，提升可靠性與安全性。
• 高性價比解決方案：相較于價格高昂的簧管，傳統冷卻管材成本更低，經濟實用。

結語

復合材料電池殼體的發展標志著鋰電池熱管理技術的重大突破。通過集成創新的火焰管理系統與高效冷卻管網，制造商得以全面提升電池系統的安全性、可靠性與性能。隨著電動汽車和可再生能源儲能需求的快速增長，這些技術將在未來電池系統中發揮至關重要的作用。

對制造商和消費者而言，投資先進的熱管理解決方案不僅是對合規的響應，更是對安全與性能的承諾，在這個技術不斷演進的時代尤為重要。