GEOMET® 730 EV
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Ceramic Armor

从 1,200 °C 起形成陶瓷铠甲,即使在 1,500 °C 以上的高温下也不起火。

风险

过热的锂离子电池单体可能引发连锁反应。热量在单体之间传递,火焰可能在几分钟内冲破电池壳体。壳体是火焰与车厢之间的最后一道屏障。那一刻它的任务很简单:坚持到所有人撤离。

要求

电池上壳体需同时承受火焰和砂砾冲击的试验,要求 5 分钟内不起火。七种替代方案按此要求进行了测试,分别因怕水、胶粘剂起火、表面不适合工艺、成本或材料供应等不同原因失败。GEOMET® 730 EV 同时满足了防火要求、防腐规范和量产需求。

陶瓷铠甲的原理

正常工况 钢制电池壳体 无机粘结剂中的 Zn · Al · 纳米 Si 片 自 1,200 °C 起 热失控 钢板仍受保护 Ceramic Armor 1,500 °C 以上仍不起火 锌尖晶石 · 莫来石 · 硅锌矿 经 XRD 与 SEM 分析确认
陶瓷相化学式熔点
GahniteZnAl₂O₄≈ 1,900 °C
MulliteAl₆Si₂O₁₃≈ 1,850 °C
WillemiteZn₂SiO₄≈ 1,500 °C

涂层不会燃尽。约从 1,200 °C 起它转变为陶瓷相,这层陶瓷使壳体在 1,500 °C 以上也不会起火。我们所说的陶瓷铠甲不是口号,而是这种化学变化。

证据

火焰与砂砾试验后,我们用 X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了涂层。检出锌尖晶石(ZnAl₂O₄)和硅锌矿(Zn₂SiO₄),元素面分布显示锌、硅和铝仍覆盖着表面。

标注物相的 XRD 图谱(左)与试验前后的 SEM 元素面分布(右)。