上个月楼下充电桩出了事。
一辆电动自行车在充电时起火,火苗从电池舱里窜出来,短短几分钟就把整个车架吞了。旁边两辆车被烤变形,充电桩也烧坏了。物业调监控看了好几遍,说幸好没停在地下室,否则后果更严重。
同一周,群里又有人转发另一段视频。一辆电动车充电时也出了问题,电池舱冒了一阵烟,后来熄了,车基本没大碍。
同样是电池出问题,为什么结果差这么多?
有懂行的朋友说,除了电池本身和管理系统的差别,电池包里面那几层隔热材料,作用不小。
他说的这个材料,叫气凝胶毡。
听名字挺玄,其实就是一种很薄、很轻的软毡。厚度只有2毫米到5毫米,卷起来像块薄布,展开1.5米宽。
别看它薄,隔热效果是传统材料的2到5倍。25℃下导热系数只有0.018W/(m·K),比一般保温材料低一半还多。
电池包用它是干什么的?就是隔在电芯和电芯之间、电芯和外壳之间。
电池出问题的时候,通常不是一整包同时失控,而是某一颗电芯先出问题,温度飙升,然后"传染"给旁边的电芯,一颗接一颗,越烧越猛。这个过程专业上叫热失控扩散。
如果在电芯之间垫一层隔热毡,就能把这颗失控的电芯和旁边的隔开。热量传不过去,旁边的电芯就不会被带走,火就烧不起来一整个包。
这就是为什么有的车烧成架子,有的车只是冒点烟。中间差的可能就是这层几毫米厚的毡。
朋友还提到一个特性,让我印象挺深:抗火焰冲击。
普通的隔热材料,遇到明火直接烤,很多会收缩、脆化、破裂,隔热层一破,就失去作用了。
气凝胶毡的结构不一样,它能扛住火焰的直接冲击。电芯喷火的时候,它不塌、不碎,还是挡在那儿,持续把热量隔开。这个特性在电池包里很关键,因为失控电芯喷出的火焰温度极高、速度很快。
还有一点是可折叠、可弯折。
电池包里面的空间很紧张,形状也不规则,有弧形、有转角、有各种避让空间。板材硬邦邦的塞不进去。气凝胶毡是软的,能折能弯,顺着空间形状贴上去,剪一剪就能用。施工方便,贴合也紧。
朋友说,电池包里那种薄薄的、软软的、还得能扛火的东西,选择其实不多。
我后来查了一下,这东西的用途不止电动车。
储能电站的电池柜里也在用,一层层垫在电池模组之间,防止一个模组出问题带倒一片。
还有小尺寸管道的保温防冻,比如一些精密仪器的管路、船舶上的管线。另外一种不太常见的用途,是海底电伴热石油管道。海底环境复杂,管道既要保温又要防火,还要耐腐蚀,气凝胶毡憎水率99%以上,几乎不吸水,氯离子含量极低,对金属管道不腐蚀,比较适合。
小型电器设备的防火隔热层也在用。比如一些充电设备、电源模块的内部,空间小、发热大,需要又薄又能隔热的材料。
这几种场景有个共同点:空间小、要求高、用传统材料解决不了。
回到开头那个问题。
同样一辆电动车,电池出问题的时候,结果是"冒点烟"还是"烧成架子",取决于很多环节:电芯质量、电池管理系统的响应速度、结构设计、隔热材料。
隔热材料是其中不起眼的一环,但它恰恰是最后一道防线。前面几道防线都失效的时候,这层几毫米厚的道理,能不能把火挡住,就看它了。
买车的时候没人会问电池包里垫的是什么。但真到出问题的那一刻,这就是区别。
安全这个东西,平时看不见,关键时候见分晓。