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塑料复合材料助力电动汽车电池安全

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2025.04.28
信息摘要:
确保电动汽车电池在正常行驶和事故情况下的安全运行,是汽车制造商面临的首要课题。尽管数据显示电动汽车(EV)起火概率低于燃油车,但随着电动车保…

        确保电动汽车电池在正常行驶和事故情况下的安全运行,是汽车制造商面临的首要课题。尽管数据显示电动汽车(EV)起火概率低于燃油车,但随着电动车保有量持续攀升,其安全性愈发受到关注。

 

        市场研究机构IDTechEx最新报告指出,防火材料的选择与布局取决于电动汽车电池形态——方形电池(占市场 58%)、圆柱电池(22%)或软包电池(20%)。 IDTechEx研究总监James Edmondson博士分析: 方形/软包电池通常在电芯间采用片状材料,圆柱电池则多选用封装泡沫。当然,片材也可用于圆柱系统,泡沫也能适配其他类型,只是应用较少。

 

        为应对更高能量密度需求,材料供应商正开发多功能复合材料,以减少组装工序。目前趋势是采用兼具防火/ 膨胀特性的复合塑料,直接模制成电动汽车电池模组的结构件(如电芯支架)

        沙特基础工业 SABIC:基于Stamax 30YH570 长玻纤聚丙烯树脂开发的电池模组箱体原型,仅1mm间隔厚度即可阻断 18650圆柱电池热失控蔓延。该材料通过隔热阻燃特性降低电芯间连锁反应风险,结合压缩泡沫在方形/软包电池中也展现优异防护性能。

        旭化成:改性聚苯醚( PPE材料Xyron G532Z3mm 厚板材可承受850℃火焰 5分钟不穿透。其Xyron Z 系列在0.75mm厚度即达 UL V0阻燃等级,2-3mm实现5VA 级,且采用无卤阻燃剂。

        加拿大Pyrophobic Systems LithiumPrevent膨胀聚合物技术通过注塑/挤出成型防火组件,遇高温会吸热膨胀形成多孔炭层,持续隔离火势。

 

        防火电池包整体方案,塑料的应用已延伸至电动汽车电池包最外层结构,为提升量产效率,车企正用复合材料替代金属:

        三菱化学&EDAG 集团:开发热固/热塑性复合材料方案 上盖:采用通过UL 2596认证的阻燃纤维增强热塑性复合材料下托盘:单次模压成型混合设计(侧壁:碳纤维 FMC锻造材料;底板:玻璃/碳纤维热固预浸料夹层结构)

 

        塑料需与多种防火材料竞争以满足UL 2596测试标准——该专为评估电动汽车电池包材料热机械性能制定的规范,重点验证材料在热失控极端条件(高温、机械摩擦、压力)下的耐受性 塑料材料(特别是用于预防热失控的解决方案)正成为EV安全的关键支柱。

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