气凝胶是一种轻盈、多孔的材料,由三维网络状固体颗粒组成,中间充满了气体。这种独特的结构使得气凝胶具有出色的隔热和导电性能,使其在能源存储和转换领域具有广泛的应用潜力。在电动汽车领域,气凝胶技术可以为提高电池安全性和可靠性、减少充电时间以及增加续航里程提供解决方案。
首先,在安全性上,以通用奥特能平台打造的别克E5为例,别克E5使用航空级气凝胶,当有意外碰撞时,首先车身先抵御一轮冲击,车身如果没抵御住,配有高强度井字形钢梁的电池壳体会再次抵御,随后,电池包-模组-电芯之间的物理关系也会再次缓冲冲击;在对冲击进行多轮分解后,即便电池包收到挤压最终起火,那么设置在电芯与模组之间、模组与电池包之间、电池包与车身之间的气凝胶防火毯等隔热屏障将尽最大可能将火势封闭在局部,泄压阀和快速排气通道也会迅速将高温气体排出电池包。碰撞冲击的逐级分解+火势的逐级屏蔽,成就奥特能电动车电池天花板级安全级别,这就是气溶胶在安全性上应用
其次气凝胶可以作为电池隔膜的材料。电池隔膜是电池内部的一个关键组件,负责防止正负极之间的直接接触,同时允许离子在充放电过程中自由流动。气凝胶的高孔隙率和优异的导电性能可以提高电池的离子传导性,从而提高电池的充放电速率和循环寿命。这意味着使用气凝胶作为电池隔膜的电动汽车可以在短时间内实现更快的充电时间,同时保持更长的续航里程。
最后,气凝胶可以用作电池的隔热材料。电动汽车的电池在充放电过程中会产生大量的热量,这会影响电池的性能和寿命。气凝胶的优异隔热性能可以有效地减少热量传递,从而降低电池的热损耗,提高其能量转换效率。这将有助于增加电动汽车的续航里程,同时降低电池因过热而损坏的风险。
总之,气凝胶技术在电动汽车领域具有巨大的潜力。通过提高电池安全性和可靠性、减少充电时间、增加续航里程,气凝胶可以帮助我们实现对可持续出行的美好愿景。