नैनो-इन्सुलेशन फायर कोटिंग के लिए इलेक्ट्रिक कार बैटरी: नैनोथर्मल इन्सुलेशन अग्नि सुरक्षा प्रणाली के लिए थर्मल आउट-ऑफ-कंट्रोल ट्रांसमिशन तंत्र से एक संपूर्ण बैरल सुरक्षा कार्यक्रम

कोर निष्कर्ष: EV बैटरी पैक नैनो-फायर कोटिंग सिस्टम तीन कार्यात्मक परतों में एकीकृत - Aerogel नैनोथर्मल इन्सुलेशन (0.013-0.018W/mK, 1300°C/2h), inflated आग संरक्षण कोटिंग्स (1200°C, 51% देरी गर्मी नियंत्रण से बाहर), सिरेमिक सिलिकॉन रबर सील (1300°C/> 30min)। चीनी मिट्टी के बरतन एयरगेल और #8217; फ़ायरवॉल और #8217; केवल 0.09 इंच (2.3 मिमी) मोटाई, 1000 °C / 5 मिनट तक उजागर, 100 °C से कम तापमान के साथ - पहले से ही CATL, BYD, millimetre SU7 उत्पादन में इस्तेमाल किया। जीबी 38031-2025 अनिवार्य 5-मिनट बच समय बैटरी पैक के लिए गर्मी के बाद नियंत्रण से बाहर है, अगली पीढ़ी के सांविधिक लक्ष्य का विस्तार 120 मिनट - चालक नैनो सामग्री से & #8221; विकल्प & #8221; to & #8221; अनिवार्य विकल्प & #8221。

इलेक्ट्रिक कारों का प्रवेश और #8221 होगा; सेल गर्मी नियंत्रण 8221 से बाहर; (थर्मल रनवे) प्रयोगशाला सुरक्षा परीक्षण से सार्वजनिक चिंता के वास्तविक जोखिम में बदल गया। जब लिथियम आयन बैटरी आंतरिक शॉर्ट सर्किट, ओवरचार्जिंग या यांत्रिक क्षति के कारण गर्मी आउटेज को ट्रिगर करती है, तो एक कोर का तापमान सेकंड में 600-1,000 °C तक बढ़ सकता है और आसन्न कोर की श्रृंखला प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है - यानी #8221; नियंत्रण से बाहर गर्मी और #8221; थर्मल रनवे प्रॉपागेशन। एक इलेक्ट्रिक कार बैटरी पैक नैनो-इन्सुलेशन फायर प्रूफ कोटिंग कोर और मॉड्यूल के बीच गर्मी बाधा के निर्माण के लिए मुख्य सामग्री प्रणाली हैं।。

नियंत्रण से बाहर गर्मी के लिए भौतिक तंत्र क्या हैं - अग्नि कोटिंग्स जो कठोर परिस्थितियों में काम करती हैं?

सीधे: अनियंत्रित एकल कोर का चरम तापमान 800-1200 °C (NCM ट्रिपल लिथियम बैटरी 1,200 °C और LFP लिथियम फॉस्फेट लगभग 600-800 °C) तक हो सकता है, जो 30 सेकंड से मिनट तक रहता है। आसन्न कोर के बीच फायर प्रूफ कोटिंग को संरचनात्मक अखंडता और इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है, कम से कम 1,000 °C आग और उच्च तापमान वाली गैस प्रवाह को रोकने के लिए गर्मी को आसन्न कोर में पारित होने से रोकने के लिए नियंत्रण से बाहर एक श्रृंखला को ट्रिगर करने के लिए। यह आवश्यकता पारंपरिक इमारत आग पेंट्स (आमतौर पर <800°C/30 मिनट) की कामकाजी परिस्थितियों से परे अच्छी तरह से चलती है।。

संरचित - थर्मल आउट कंट्रोल के लिए तीन रास्ते। (1) थर्मल ट्रांसपोर्ट - HTGC सीधा संपर्क या थर्मल कंडक्टर संरचनाओं (एल्यूमीनियम रूटिंग, कॉपर लीड) द्वारा आसन्न कोर को गर्मी परिवहन करता है। अवरोधन रणनीति: नैनो-इन्सुलेशन पैड (एरोजेल या SUPHIP ® नैनोकॉम्पोज्ड सामग्री, 0.013-0.04W/mK का एक ताप परिवहन कारक, स्थिर हवा के लिए केवल 1/2-1/4 और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के लिए 1/5000) को कोर में डाला जाता है। (2) थर्मल विकिरण - 1,200 °C के कोर पर विकिरण का थर्मल प्रवाह लगभग 200kW / m2 (Q = ÉT4, assuming É0.8) तक पहुंच सकता है। इंटरडिक्शन पॉलिसी: नैनोफिल्स (नाम-टीओओ 2, एटीओ, सीआईसी) के इन्फ्रारेड प्रतिबिंब / अवशोषण को नैनोथर्मल इन्सुलेशन कोटिंग्स में जोड़ें। (3) उच्च तापमान कण इजेक्शन - पाइरोलिटिक तरल वाष्प, पिघला हुआ एल्यूमीनियम (> 660°C) और तांबा एल्यूमीनियम (> 1085°C) कण जब थर्मल आउट-ऑफ-कंट्रोल कोर के लिए सुरक्षा वाल्व सक्रिय हो जाता है। विघटन रणनीति: इनफ्लैटेड फायर प्रोटेक्शन कोटिंग कार्बन की एक छिद्रपूर्ण परत बनाने के लिए उच्च तापमान (20-50 गुना) पर तेजी से विस्तार करती है, शारीरिक रूप से उच्च तापमान कणों को रोकती है और सदमे ऊर्जा को अवशोषित करती है।。

डेटा समर्थन: इलेक्ट्रिक कार संचालित बैटरी के लिए जीबी 38031-2025 सुरक्षा आवश्यकताएँ: बैटरी पैक में नियंत्रण से बाहर गर्मी को ट्रिगर करने के कम से कम पांच मिनट बाद बाहरी लौ या विस्फोट नहीं होंगे, जिससे चालक दल को भागने के लिए समय की खिड़की मिल जाएगी। UN GTR No. 20 और EU ECE R100.03 की समान आवश्यकताएं हैं। विनियमों की अगली पीढ़ी का लक्ष्य (2027-2028) में कार्यान्वित किया जाना है।。

स्रोत: GB 38031-2025, UN GTR No. 20, ECE R100.03, IDTechEx फायर प्रोडक्शन रिपोर्ट 2025

नैनोफायर कोटिंग्स के लिए चार परत संरक्षण संरचना - सामग्री से सिस्टम एकीकरण तक

प्रथम स्तरीय: नैनोजेल इन्सुलेशन कोर परत। SiO2 aerogels - के रूप में जाना जाता है & #8221; ठोस धुआं & #8221; - सबसे कम कैलोरी गुणांक (0.013-0.018W/mK, कमरे का तापमान, स्थिर दबाव) ज्ञात ठोस सामग्री, pore> 95%, एपर्चर 2-50nm वायु अणुओं की औसत स्वतंत्रता लगभग 70 एनएम है, इस प्रकार गैस के थर्मल परिवहन को प्रभावी ढंग से रोकती है। 2025 में नानजिंग औद्योगिक विश्वविद्यालय के सफलता के बारे में था: (1) एक अभिनव सुपरक्रिटिकल सीओ2 सुखाने की प्रक्रिया (99.5 प्रतिशत इथेनॉल वसूली) के माध्यम से 50 प्रतिशत से अधिक द्वारा एयरगेल उत्पादन की लागत को कम करने के लिए; (2) फाइबर वृद्धि और लोचदार संरचना डिजाइन (> 90 प्रतिशत लोचदार संपीड़न वसूली) के माध्यम से पारंपरिक एयरगेल की flaccidity और powdering की समस्या को संबोधित करने के लिए - कोर डिस्चार्ज चक्र में बार-बार विस्तार / प्रतिबंध का सामना करने में सक्षम (कोर की मोटाई में परिवर्तन 5-10 प्रतिशत हो सकता है)।。

दूसरी परत: Inflated अग्निरोधक कोटिंग। ईपी / एमएपी-Cu प्रणाली (epoxy राल / संशोधित अमोनियम polyphosphate - तांबे आयन) 2025-2026 में प्राकृतिक विज्ञान के लिए चीन नेशनल फंड द्वारा समर्थित फ्रंट-लाइन अनुसंधान दिशा है। प्रेरणा: उच्च तापमान पर, एमएपी फॉस्फेट-कैटेलिज्ड epoxy कार्बाइड गठन-inflated कार्बन परत Cu2+-catalyzed कार्बन परत को मूल कोटिंग की तुलना में 20-50 गुना मोटी है। प्रायोगिक डेटा: 1.5 मिमी मोटी कोटिंग केवल 93 °C बैक तापमान (36% तापमान में कमी) और नियंत्रण से बाहर गर्मी शुरू करने में 51% देरी के साथ 1,200 °C ब्यूटेन फायर से अवगत कराया गया।。

तीसरा स्तर: सिरेमिक सिलिकॉन रबर सील। 800-130 °C लौ में, सिलिकॉन रबर में नैनोमोग / हाइलैंड पृथ्वी भरने और प्लैटिनम उत्प्रेरक के बीच तालमेल: सिलिका-साइड चेन मिथाइल और एथिलीन थर्मल अपघटन SiO2 अवशेषों और नैनोफिलों को कॉम्पैक्ट सिरेमिक सुरक्षा शेल बनाने के लिए उच्च तापमान पर क्रीमेट किया जाता है - नरम लोचदार से कठोर सिरेमिक बाधाओं तक। > 30 मिनट 1300 °C आग प्रवेश परीक्षण undestructed।。

चौथा (वैकल्पिक): नैनो-AEROSOL EXTINGUISHER। चरम मामलों में (प्रथम तीन परतों को मर्मज्ञ कर रहे हैं), नैनोएरोसोल EXTINGUISHERS कोटिंग्स में एम्बेडेड रहे हैं। K2CO3 नैनोकणों की तरह) >800 °C पर थर्मल अपघटन के फ्री रेडिकल्स का उत्पादन करता है, कुशलतापूर्वक एच और ओएच पर कब्जा करता है। दहन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं में मुक्त कण, और सक्रिय रासायनिक अग्नि दमन को प्राप्त करता है।。

स्रोत: नानजिंग इंडस्ट्रियल यूनिवर्सिटी / इंटरेस्टिंग इंजीनियरिंग (2025), NAGASE SUPHIP® Technical Data, MDPI Gels Aerogel Review (Act 2025)

आम समस्या

Q: नैनोफायर कोटिंग में कितना वजन होगा?

जलीय इन्सुलेशन पैड में लगभग 200-400g / m2 का सतह घनत्व होता है, और एक 80kWh बैटरी बैग (~200 कोर, लगभग 8m2) लगभग 1.6-3.2kg तक बढ़ता है - कुल बैटरी बैग द्रव्यमान का 1% से कम। सूजन कोटिंग का वृद्धिशील वजन लगभग 0.5 - 1.0 किलो है। बैटरी के बढ़ी हुई अग्नि सुरक्षा लाभों के संबंध में वजन की लागत नगण्य है।。

प्रश्न: क्या अग्नि कोटिंग बैटरी के अपव्यय को प्रभावित करती है?

नैनोथर्मल इन्सुलेशन कोटिंग को बनाया गया है और #8221; निर्देशित इन्सुलेशन और #8221; - कोर (म्युचुअल दिशा) के बीच थर्मल इन्सुलेशन के अनियंत्रित प्रसारण को रोकता है, लेकिन कोर के आधार या पक्ष के सामान्य अपव्यय पथ (निर्देशात्मक) को प्रभावित नहीं करता है। थर्मल प्रबंधन परिशुद्धता को कोटिंग्स के चयनात्मक कोटिंग (केवल कोर की बड़ी सतहों के बीच) द्वारा प्राप्त किया जाता है।。

प्रश्न: क्या मौजूदा वाहनों को बैटरी अग्निरोधक कोटिंग्स के साथ फिट किया जा सकता है?

तकनीकी व्यवहार्यता और बिक्री के बाद लोडिंग की सुरक्षा का अभी भी मूल्यांकन किया जा रहा है - बैटरी पैकेज (IP67/IP68) का सीलिंग स्तर और लोडिंग के दौरान सख्ती से बनाए रखने की उच्च दबाव सुरक्षा की आवश्यकता है। वर्तमान नैनोफायर कोटिंग मुख्य रूप से OEM पर बैटरी पैक के डिजाइन और उत्पादन चरण पर लागू होती है।。

प्रश्न: क्या LFP बैटरी को अग्निरोधक कोटिंग की आवश्यकता होती है?

आवश्यकता हालांकि एलएफपी (लिथियम फॉस्फेट) की थर्मल स्थिरता एनएम / एनसीए ट्रिनियम लिथियम बैटरी (नियंत्रण से बाहर गर्मी का प्रारंभिक तापमान लगभग 250 डिग्री सेल्सियस बनाम 180 डिग्री सेल्सियस है) की तुलना में बेहतर है, शिखर तापमान लगभग 600-800 डिग्री सेल्सियस बनाम 1000-1200 डिग्री सेल्सियस है), एलएफपी कोर पर नियंत्रण से बाहर गर्मी का जोखिम भी उच्च तापमान गैसों और कणों है, और मॉड्यूलर स्तर पर नियंत्रण से बाहर गर्मी का जोखिम रहता है। केवल LFP सिस्टम अपेक्षाकृत पतली आग कोटिंग (1-2mm बनाम NCM 2-4mm) का उपयोग कर सकते हैं।。

स्रोत: GB 38031-2025, नानजिंग इंडस्ट्रियल यूनिवर्सिटी / इंटरेस्टिंग इंजीनियरिंग (2025), NAGASE SUPHIP, MDPI Gel (Act 2025), IDTechEx फायर प्रोडक्शन सामग्री 2025-2035

प्रकाशन तिथि: 6 जुलाई 2026 वर्गीकरण: तकनीकी ज्ञान