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應對新能源汽車起火:電池外殼材料展望

汽車是工業文明的代表作之一,也是一個國家的支柱產業。汽車的不斷進化,提高了人民的生活水平。但是,隨之而來的環境問題,資源問題已經給人類社會帶來了危機。隨著石油能源嚴重緊缺、節能呼聲日益高漲,新能源汽車研究項目被列入國家的863重大科技課題。近年來,中國主要城市的持續霧霾使得人們對于環境問題的關注日益增加,在此背景下,國內外的車企們也紛紛推出以混合動力、純電動為主的新能源汽車,政府也出臺相關政策,為新能源汽車的發展開通綠色通道。

 

新能源汽車包括燃氣汽車(液化天然氣、壓縮天然氣)、燃料電池電動汽車(FCEV)、純電動汽車(BEV)、液化石油氣汽車、氫能源動力汽車、混合動力汽車(油氣混合、油電混合)太陽能汽車和其他新能源(如高效儲能器)汽車等,其廢氣排放量比較低。從全球新能源汽車的發展來看,其動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器,其中鉛酸電池、超級電容器大多以輔助動力源的形式出現。主要原因是這些電池技術還不完全成熟或缺點明顯,與傳統汽車相比不管是從成本上、動力還是續航里程上都有不少差距,這也是制約新能源汽車的發展的重要原因。

 

蓄電池作為新能源汽車的核心部件,其在蓄能多少和安全與否方面是人們最為關注的事情,同時也是新能源汽車得以迅速發展必須要面對的問題。

 

最早的美國特斯拉純電動汽車的接連著火事件,隨著電池著火、外界質疑、股票下降,一致被熱捧的特斯拉似乎遇到了大麻煩。在質疑特斯拉的同時,人們又一次開始討論純電動汽車電池的安全問題。

 

下圖為近期內深圳一輛電動大巴起火圖。據稱,該大巴當時正在充電,固定在車內的電池先冒煙,現場工作人員希望將冒煙電池妥善處理未果,然后電池起火,火勢迅速蔓延,大巴最終被燒毀。此事件引起了新能源汽車行業業內人士的廣泛關注。可見,新能源汽車的發展必須要解決電池安全性問題。

 

汽車起火自燃或因各種原因引起的火災時有發生,其中相當一部分發生在蓄電池附近,有的導致蓄電池外殼損壞。由此可見新能源汽車的發展必然要解決電池蓄能和電池安全的問題,而作為電池外殼在安全方面起著第一道阻燃防線,有著至關重要的作用,因此,我們對電池的外殼用工程塑料進行一下展望。

 

蓄電池的外殼用來盛放電解液和極板組的,應由耐酸、耐熱、耐震絕緣性好并且有一定機械強度的材料制成。早期生產的蓄電池大都采用硬橡膠殼體。隨著工程塑料的發展,由于工程塑料的制作工藝簡單,生產效率高,容易熱封合,不會帶進任何有害雜質,成本低等優點,逐步被工程塑料所代替。

 

目前的蓄電池外殼采用SAN和ABS材料的較為普遍,也有采用PP或者PVC材料的,一些高端車型采用阻燃PPO外殼。表征這些材料性能的技術參數歸納起來有機械性能、電性能、熱性能和阻燃性能等方面的指標,必須能夠滿足電池使用要求。 

 

機械性能:材料應該具有耐沖擊、抗震動、耐擠壓和顛簸等能力,同時還應該考慮蓄電池內氣體產生的氣脹壓力等。 

 

耐腐蝕性能:電池槽在一定溫度下長期與硫酸溶液接觸,應該不發生由于侵蝕而產生溶脹、裂紋以及變色等不良反應。 

 

阻燃性能:當電池發生故障產生爆炸時,外殼應該具有阻燃性能,防止材料持續燃燒造成破壞。

 

 

上海日之升新技術發展有限公司19年來專注于工程塑料改性,公司憑借著多年的研發經驗,已成功開發各種型號阻燃改性PPO,具有收縮率低,密度小,阻燃等級高,耐熱性高,韌性好,耐化學腐蝕性等優點,完全滿足蓄電池外殼材料的使用要求。目前有多種型號的改性阻燃PPO被客戶認可,蓄電池外殼材料選用聚苯醚材料,不僅性能佳,同時安全系數高,提升使用體驗價值。

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