في مجال بطاريات المركبات ذات الطاقة الجديدة، يقود الهلام الهوائي تحسينات ثورية في سلامة البطاريات وكثافة الطاقة وعمر البطارية بسبب خصائصه المتمثلة في "العزل الحراري على مستوى النانو، وخفة الوزن للغاية، ومقاومة عالية للهب، ومقاومة شديدة للبيئة".
بعد استهلاك طاقة طويل، تُسبب التفاعلات الكيميائية المستمرة داخل بطاريات المركبات ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة، مما يُشكل خطر الاحتراق أو الانفجار. تستخدم الوحدات الأساسية التقليدية فواصل بلاستيكية لعزل الخلايا، وهي لا تُقدم أي فائدة عملية. فهي ليست ثقيلة الوزن وغير فعالة في الحماية فحسب، بل إنها أيضًا معرضة للانصهار والاشتعال عند ارتفاع درجة حرارة البطارية بشكل مفرط. أما هياكل اللباد الواقية الحالية، فهي بسيطة وعرضة للتشوه، مما يمنع ملامستها الكاملة لحزمة البطارية. كما أنها لا توفر عزلًا حراريًا كافيًا عند ارتفاع درجة الحرارة بشكل حاد. ويُبشر ظهور مواد الهلام الهوائي المركبة بحل هذه المشكلة الحرجة.
تنجم حوادث الحرائق المتكررة في مركبات الطاقة الجديدة بشكل رئيسي عن ضعف العزل الحراري للبطاريات. وتلعب خصائص الهلام الهوائي (Aerogel) للعزل الحراري ومقاومة اللهب دورًا هامًا في بطاريات مركبات الطاقة الجديدة. ويمكن استخدام الهلام الهوائي كطبقة عازلة حرارية داخل وحدات البطاريات، مما يقلل بفعالية من توصيل الحرارة وتبديدها، مما يمنع مخاطر السلامة مثل ارتفاع درجة حرارة البطارية والانفجارات. كما يعمل كعازل حراري وممتص للصدمات بين وحدات البطاريات وأغلفتها، بالإضافة إلى طبقات عازلة خارجية للبرودة ودرجات الحرارة العالية لصناديق البطاريات. وتجعله خصائصه الناعمة وسهلة القطع مناسبًا للحماية الحرارية بين وحدات البطاريات وصناديقها غير المنتظمة، مما يعزز كفاءة البطارية ويقلل من استهلاك الطاقة.
سيناريوهات تطبيق محددة لـهلام هوائيفي بطاريات المركبات ذات الطاقة الجديدة:
1. إدارة الحرارة للبطارية: تعمل خصائص العزل الحراري العالية التي يتمتع بها الهلام الهوائي على تقليل انتقال الحرارة بشكل فعال أثناء شحن وتفريغ حزمة البطارية، مما يحسن الاستقرار الحراري، ويمنع الهروب الحراري، ويطيل عمر البطارية، ويعزز السلامة.
2. حماية العزل: توفر خصائص العزل الممتازة أمانًا إضافيًا للدوائر الداخلية للبطارية، مما يقلل من مخاطر الحرائق الناجمة عن الدوائر القصيرة.
3. تصميم خفيف الوزن: تساعد خصائص Aerogel فائقة الخفة على تقليل الوزن الإجمالي للبطارية، وبالتالي تحسين نسبة كفاءة الطاقة ونطاق القيادة للمركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة.
4. تعزيز القدرة على التكيف البيئي: يحافظ الهلام الهوائي على الأداء المستقر في ظروف درجات الحرارة القصوى، مما يتيح للبطاريات العمل بشكل موثوق في المناطق الباردة أو الساخنة وتوسيع نطاق تطبيق المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة.
في صناعة المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة، لا تعمل مواد عزل الهلام الهوائي على معالجة المخاوف المتعلقة بسلامة نظام البطارية فحسب، بل إنها تستفيد أيضًا من خصائصها المقاومة للهب في تطبيقات السيارات الداخلية.مواد الهلام الهوائييمكن دمجها في هياكل المركبات مثل الأسقف وإطارات الأبواب والأغطية، مما يوفر عزلًا حراريًا للمقصورة ويوفر فوائد توفير الطاقة.
إن استخدام الهلام الهوائي في بطاريات المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة لا يعمل على تعزيز سلامة البطاريات وأدائها فحسب، بل يوفر أيضًا ضمانات حاسمة للسلامة العامة وموثوقية المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة.
وقت النشر: ٣١ أكتوبر ٢٠٢٥
