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沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)日前發(fā)布的測試結(jié)果顯示，基于熱塑性塑料的隔熱墊解決方案在防止電動汽車(EV)電池火災(zāi)蔓延方面潛力巨大。SABIC次級系統(tǒng)級別的系列測試證明，該公司STAMAX™ 30YH570長玻纖聚丙烯(PP)樹脂制成的電池模組殼體，其電芯之間的厚度低至1毫米，卻能夠作為有效的熱阻隔解決方案，防止18650圓柱電芯的熱失控傳播。它具備必要的隔熱和阻燃性能，因此可以減少熱失控在電芯之間傳播的機會，從而降低災(zāi)難性安全事件的風(fēng)險。這種材料與可壓縮泡棉結(jié)合使用，效果也很顯著，能夠有效抑制方形電芯和軟包電芯的熱失控傳播。
在此次測試之前，SABIC的STAMAX 30YH570樹脂還曾接受過獨立評估。2023年，該產(chǎn)品因其有效的火焰遲滯性能而獲得了美國保險商實驗室的UL認(rèn)證標(biāo)志。其評估依據(jù)的是UL 2596電池外殼材料熱性能和機械性能測試方法，采用熱失控殼體進行測試。
SABIC聚合物事業(yè)部汽車業(yè)務(wù)全球總監(jiān)Fahad Al-Harthi表示：“我們很高興與大家分享，我們的熱塑性解決方案再次通過驗證，證明其在用于電動汽車電池組件和系統(tǒng)方面潛力非常巨大。我們的阻燃材料組合，結(jié)合我們在應(yīng)用設(shè)計和燃燒與聚合物相互作用領(lǐng)域的專業(yè)知識，有助于實現(xiàn)全新的熱失控阻隔方法。我們期待著與整個汽車價值鏈繼續(xù)開展合作，助力提高電動汽車電池系統(tǒng)的安全、效率和性能。”
熱失控屏障測試將15個商用18650鋰電池電芯和11個21700鋰電池電芯分別封閉在鋼制箱中進行熱失控蔓延測試，前者采用STAMAX 30YH570樹脂注塑塊作為隔熱墊，后者沒有采用隔熱墊。起始電芯產(chǎn)生熱濫用的方式是透過電工絕緣膠帶對電芯進行加熱，使其開始熱失控。在沒有熱障的測試中，電芯儲存的電能和化學(xué)能以高溫氣體、明火、高速顆粒和測試室內(nèi)外壓力暴增的形式釋放。由于熱傳遞不受控制，因此熱失控立即傳播到所有相鄰電芯，造成火災(zāi)危險和電動汽車電池組嚴(yán)重損壞。
相反，在采用STAMAX 30YH570樹脂注塑塊作為熱障的測試中，起始激發(fā)電芯產(chǎn)生的熱傳遞和熱傳播得到有效抑制，其余所有電芯均保持安全和完整。
這種阻燃材料會經(jīng)歷從固體到液體和氣體的相變，并在嚴(yán)重的熱失控期間通過潛熱和膨脹功能去除熱量，因此可以充當(dāng)有效的阻隔，延緩熱傳遞和火災(zāi)蔓延。
在熱失控測試之前，將圓柱電池電芯排列在SABIC STAMAX™阻燃樹脂制成的電芯支架內(nèi)，電芯之間的最小間隙為1.0毫米。
熱失控測試之后的電池電芯模塊，有證據(jù)表明觸發(fā)電芯(左上角電芯和右下角電芯)沒有向相鄰電芯熱失控蔓延。
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