كيف يمكنك تحديد سماكة رغوة MPP لحزم بطاريات السيارات الكهربائية؟   

يمكن أن يؤدي اختيار سمك رغوة MPP ببساطة عن طريق مطابقة فجوة البطارية الاسمية إلى إنشاء ضغط زائد للخلية أثناء التجميع أو ضغط قليل جدًا لاحقًا في عمر البطارية.

حدد سمك الرغوة MPP من نافذة الضغط الكاملة، وليس من الفجوة الاسمية وحدها. ينبغي النظر في تباعد الخلايا، والتسامح الأبعاد، وضغط بداية الحياة، وتورم نهاية الحياة ونطاق الضغط المطلوب قبل تجميد سمك اللوحة.

لماذا فجوة الخلايا الاسمية ليست كافية؟

يمكن أن تصبح اللوحة ذات الحجم المناسب للهندسة الاسمية فقط مضغوطة بشكل زائد في أصغر فجوة وأقل ضغطًا في أكبر فجوة.

قم بحساب الحد الأدنى والحد الأقصى للفجوات المثبتة عبر مجموعة تحمل البطارية الكاملة. ثم قارن هذه الأبعاد مع منحنى قوة الضغط والانحراف لرغوة MPP المحددة.

فجوة الخلايا الاسمية ليست سوى نقطة البداية. يمكن أن يؤدي التسامح مع أبعاد الخلية والتسامح مع إطار الوحدة وسمك المادة اللاصقة وتنوع التجميع إلى تغيير الضغط الحقيقي المطبق على اللوحة.

كيف يؤثر تورم الخلايا على سماكة رغوة MPP؟

إذا وصلت رغوة MPP إلى منطقة القوة العالية في وقت مبكر جدًا مع توسع الخلية، فقد يرتفع ضغط المكدس إلى ما هو أبعد من نافذة التصميم الميكانيكي المقصود.

حدد سمك الرغوة الأولي بحيث تظل الوسادة ضمن نطاق ضغط مقبول من بداية العمر الافتراضي إلى نهاية العمر الافتراضي.

لذلك يجب أن يأخذ اختيار وسادة ضغط البطارية في الاعتبار كيمياء الخلية، والتورم المتوقع، والفجوة المتاحة، وضغط بداية العمر، وضغط نهاية العمر بدلاً من السُمك وحده.^[1]

الوسادة السميكة ليست أكثر أمانًا تلقائيًا. إذا كانت الرغوة سميكة للغاية بحيث لا تتناسب مع الفجوة المتاحة، فقد تبدأ وحدة البطارية في العمل بضغط مفرط قبل أن يحدث تورم الخلايا.

هل يجب عليك استخدام نسبة ضغط ثابتة؟

إن استخدام قاعدة عالمية مثل 'ضغط كل رغوة بطارية بنسبة 30%' يمكن أن ينتج قوى مختلفة تمامًا عندما تتغير كثافة MPP أو بنية الخلية أو درجة المادة.

استخدم بيانات انحراف قوة الضغط الفعلية لدرجة رغوة MPP المحددة. تصبح نسبة الضغط ذات معنى فقط عندما تكون متصلة بالقوة المطلوبة أو نطاق الضغط.

يوفر ASTM D3575 طرق اختبار موحدة للمواد الخلوية المرنة المصنوعة من بوليمرات الأوليفين. ومع ذلك، تنطبق النتائج المقاسة على ظروف اختبار محددة ولا ينبغي معاملتها تلقائيًا على أنها أداء خدمة حزمة البطارية بالضبط.^[2]

لا توافق على سمك رغوة MPP من نسبة الضغط العامة وحدها. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة ووقت التعتيق والضغط المتكرر إلى تغيير الاستجابة الميكانيكية.

ما الذي يجب اختباره قبل الموافقة النهائية على السماكة؟

لا يزال من الممكن أن يفشل سمك رغوة MPP الذي يعمل بشكل مثالي في التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) بعد الشيخوخة الحرارية أو الضغط المتكرر أو التثبيت في وحدة البطارية الفعلية.

اختبار منصات النموذج الأولي في ظروف المكدس الدنيا والاسمية والحد الأقصى المتوقعة. قم بتضمين البناء اللاصق والمصفح الحقيقي كلما أمكن ذلك.

تتضمن نقاط التحقق الهامة قوة الضغط الأولية، ومجموعة الضغط، وتخفيف الضغط، والانتعاش، وشيخوخة درجة الحرارة، واستقرار الأبعاد.

إذا تمت إضافة المادة اللاصقة إلى أحد الجانبين أو كليهما، فيجب أيضًا تضمين سمكها في حساب الرصة النهائي. إن الرغوة التي يبلغ قطرها 2 مم مع الأفلام اللاصقة والواقية ليست بالضرورة مكونًا نهائيًا يبلغ 2 مم.

لست متأكدًا مما إذا كنت بحاجة إلى رغوة MPP مقاس 1 مم أو 2 مم أو 3 مم؟

أرسل إلى Fuqiang الحد الأدنى والحد الأقصى لفجوة الخلية، وتورم الخلية المتوقع، وقوة الضغط المستهدفة، ودرجة حرارة التشغيل، وأبعاد اللوحة المطلوبة. يمكن لفريقنا الهندسي مراجعة سمك MPP المرشح وإعداد عينات مقطوعة للضغط والتحقق من صحة التجميع.

التعليمات

ما هو أفضل سمك رغوة MPP لبطاريات السيارات الكهربائية؟

لا يوجد أفضل سمك عالمي. يعتمد سمك رغوة MPP الصحيح على فجوة البطارية، وتحمل الأبعاد، وتورم الخلايا، ومنحنى ضغط الرغوة، ونطاق الضغط المطلوب.

هل يجب أن يساوي سمك رغوة MPP فجوة خلية البطارية؟

لا. تحتاج الوسادة عادة إلى العمل تحت ضغط متحكم فيه، لذا فإن مطابقة سمك الرغوة غير المضغوطة مباشرة مع الفجوة الاسمية قد لا ينتج الضغط المطلوب.

هل توفر رغوة MPP السميكة توسيدًا أفضل؟

ليس تلقائيا. تؤدي زيادة السُمك إلى تغيير نسبة الضغط والقوة المطبقة على الخلايا. يجب أن تظل النتيجة ضمن نافذة الضغط المقبولة لدى الشركة المصنعة للبطارية.

ما هي الكمية التي يجب ضغط رغوة MPP عليها؟

لا توجد نسبة ضغط عالمية. استخدم بيانات انحراف قوة الضغط من درجة MPP المحددة وقارنها مع ضغط الخلية المطلوب.

هل يتم احتساب سمك المادة اللاصقة عند اختيار رغوة البطارية؟

نعم. تساهم المواد اللاصقة الحساسة للضغط والأغشية الحاملة والطبقات المصفحة في سمك الرصة النهائي ويجب تضمينها في حسابات التسامح.

هل يجب تضمين تورم الخلايا عند اختيار سمك الرغوة؟

نعم. يعد تضخم الخلايا المتوقع أحد أهم المدخلات لأنه يغير ضغط اللوحة وضغط المكدس طوال عمر خدمة البطارية.

منظور لأسلاك السيارات ومواد البطارية لمدة 15 عامًا

بعد 15 عامًا من العمل مع المكونات الكهربائية للسيارات ومواد البطاريات، أوصي بتجميد سماكة رغوة MPP فقط بعد مراجعة نافذة التسامح والضغط الميكانيكية الكاملة . إن اللوحة الصحيحة ليست فقط تلك التي تملأ فجوة CAD في اليوم الأول، بل هي التي تحافظ على الضغط المتحكم فيه مع تغير البطارية طوال فترة خدمتها.

المراجع الرسمية

[1] Saint-Gobain — إدارة تورم وضغط خلايا بطارية السيارة الكهربائية

[2] ASTM D3575-20 — طرق اختبار المواد الخلوية المرنة المصنوعة من بوليمرات الأوليفين

[3] ASTM D4819 – المواصفة القياسية لمواد البولي أوليفينات الخلوية المرنة