能源转型的未来始于更安全的电池外壳
电池过热时,只有最坚固的外壳才能幸免于难。 严格的实验室测试表明,哪种材料经得起高温考验。
电池储能在全球能源转型中发挥着至关重要的作用。它利用可再生能源提供稳定的电力供应,并为多个行业实现电气化和去碳化提供支持。随着采用率的提高,安全性和可靠性方面的挑战也在增加。
电池通常含有反应性成分,如锂金属和易燃电解质。物理损坏或电气故障可能引发潜在的灾难性事件。简而言之,热失控、内部短路、机械损坏和过热都会带来严重风险,包括火灾、爆炸和有害物质释放。为了降低这些风险,坚固的电池外壳至关重要,它可以保护电池的物理特性、管理热量并控制潜在故障,在储能系统的整体安全性和性能方面发挥着核心作用。
Arlon® 3160XT 在安全测试中表现出色
了解到电池外壳的关键作用,格瑞特維 根据 UL 2596 标准,采用火炬和砂砾 (TaG) 测试对Arlon® 3160XT 进行了严格测试,这是格瑞特維 专有的玻璃纤维增强型交联 PEEK 材料,与标准 PEEK 材料进行了对比。该测试被广泛认可并用作评估电池外壳材料性能的标准化筛选测试。它模拟了电池外壳在热失控事件中面临的极端滥用和失效条件,因此对于验证电池组的安全性和适应性至关重要。
该测试使用专门设计的火炬,可提供精确测量的热量,使火焰温度达到 1200 °C,热能达到 3 千瓦(10,000 BTU/hr),同时喷洒预定量的砂砾,模拟电池故障产生的微粒。在测试过程中,每个样品在喷灯火焰下暴露 15 秒钟,然后在砂砾和火焰的共同作用下再暴露 5 秒钟。这种 20 秒的循环重复 10 次,直至样品失效。在破损处,样品远端的最终表面温度会被记录下来,以便深入了解材料在极端条件下的性能。

在这些测试中,Arlon® 3160XT 的性能大大优于标准 PEEK,与标准 PEEK 相比,它的热保护性能更好,失效时间延长了 38%,破损处的表面温度降低了 18%。较低的表面温度意味着传递到附近部件的热量要少得多。(请参阅下面方框中的科学解释)
事实上,从测试券背面传递到第二个热电偶的热量减少了 90%,而第二个热电偶偏移了一定距离,代表了外壳内的内部组件。"热塑性塑料产品开发工程师 Sam Hippe 说:"延长失效时间是一个关键的安全指标,而表面温度的降低则大大减少了热失控时向内部组件的辐射热传递。

样品经过失效测试:与标准 PEEK 相比,Arlon® 3160XT 的孔径更小,周围没有熔体,热影响区域更小,表明热性能得到改善。
选择合适的电池外壳材料对于确保安全、耐用和性能至关重要。材料必须在强度、耐火性、电绝缘性和重量之间取得平衡,以便在各种条件下保护电池。Arlon® 3160XT 等先进材料可提供高性能的解决方案,将轻质耐用性、耐腐蚀性和优异的电绝缘性能结合在一起,实现更安全、更高效的设计,同时支持电动汽车、电网存储和其他应用对电池不断发展的需求。
共同推进电池安全
在格瑞特維,我们将数十年的行业专业知识与创新工程相结合,提供满足最苛刻要求的材料。无论您是为电池还是储能技术开发尖端解决方案,我们的先进材料都能帮助您优化性能、提高安全性。
从针对您独特需求的定制设计到 Arlon® 3160XT 等成熟材料,我们致力于帮助您实现目标。现在就联系我们,了解格瑞特維 如何为您的电池项目提供支持并推动您的成功。
了解科学
辐射传热取决于表面温度的 4 次方(q = σT⁴A)。表面温度的微小下降就能显著减少辐射热量。在这种情况下,Arlon® 3160XT 可将辐射传热减少 90%,从而在热事件中更好地保护内部组件。
