چگونه ضخامت فوم MPP را برای بسته های باتری EV انتخاب می کنید؟   

انتخاب ضخامت فوم MPP به سادگی با تطبیق شکاف اسمی باتری می تواند فشار سلولی بیش از حد در طول مونتاژ یا فشار بسیار کمی در طول عمر باتری ایجاد کند.

ضخامت فوم MPP را از پنجره فشرده سازی کامل انتخاب کنید، نه تنها از شکاف اسمی. فاصله سلولی، تحمل ابعادی، فشرده سازی ابتدای عمر، تورم پایان عمر و محدوده فشار مورد نیاز همه باید قبل از منجمد شدن ضخامت پد در نظر گرفته شوند.

چرا شکاف سلولی اسمی کافی نیست؟

پدی که فقط برای هندسه اسمی اندازه داشته باشد می تواند در کوچکترین شکاف بیش از حد فشرده شود و در بزرگترین شکاف کمتر فشرده شود.

حداقل و حداکثر شکاف نصب شده در کل پشته تحمل باتری را محاسبه کنید. سپس آن ابعاد را با منحنی فشار-نیروی-انحراف فوم MPP انتخاب شده مقایسه کنید.

شکاف اسمی سلول تنها نقطه شروع است. تحمل ابعاد سلولی، تحمل قاب ماژول، ضخامت چسب و تنوع مونتاژ همگی می توانند فشرده سازی واقعی اعمال شده بر روی پد را تغییر دهند.

چگونه تورم سلولی بر ضخامت فوم MPP تأثیر می گذارد؟

اگر فوم MPP خیلی زود با انبساط سلول به ناحیه پر نیروی خود برسد، فشار پشته می تواند فراتر از پنجره طراحی مکانیکی مورد نظر افزایش یابد.

ضخامت فوم اولیه را انتخاب کنید تا لنت در محدوده فشرده سازی قابل قبولی از ابتدای عمر تا پایان عمر باقی بماند.

بنابراین، انتخاب پد فشرده سازی باتری باید به جای ضخامت به تنهایی، شیمی سلول، تورم مورد انتظار، شکاف موجود، فشار شروع عمر و فشار پایان عمر را در نظر بگیرد.^[1]

یک پد ضخیم تر به طور خودکار ایمن تر نیست. اگر فوم بیش از حد ضخیم برای شکاف موجود باشد، ماژول باتری ممکن است قبل از اینکه حتی متورم شدن سلول اتفاق بیفتد، با فشرده سازی بیش از حد شروع به کار کند.

آیا باید از یک درصد فشرده سازی ثابت استفاده کنید؟

هنگامی که چگالی MPP، ساختار سلولی یا درجه مواد تغییر می کند، استفاده از یک قانون جهانی مانند 'فشرده کردن هر فوم باتری 30٪' می تواند نیروهای کاملاً متفاوتی ایجاد کند.

از داده‌های فشار-نیروی-انحراف واقعی برای درجه فوم MPP خاص استفاده کنید. درصد تراکم زمانی معنی دار می شود که به نیرو یا محدوده فشار مورد نیاز متصل شود.

ASTM D3575 روش های تست استانداردی را برای مواد سلولی انعطاف پذیر ساخته شده از پلیمرهای الفین ارائه می دهد. با این حال، نتایج اندازه گیری شده برای شرایط تست تعریف شده اعمال می شود و نباید به طور خودکار به عنوان عملکرد دقیق سرویس بسته باتری تلقی شوند.^[2]

ضخامت فوم MPP را تنها از یک درصد فشرده سازی عمومی تایید نکنید. دما، زمان پیری و فشرده سازی مکرر می تواند پاسخ مکانیکی را تغییر دهد.

چه چیزی باید قبل از تایید نهایی ضخامت آزمایش شود؟

ضخامت فوم MPP که به طور کامل در CAD کار می کند می تواند پس از پیری حرارتی، فشرده سازی مکرر یا نصب در ماژول واقعی باتری، از کار بیفتد.

لنت های نمونه اولیه را در حداقل، اسمی و حداکثر شرایط پشته مورد انتظار آزمایش کنید. در صورت امکان، چسب واقعی و ساختار لمینیت را درج کنید.

نقاط اعتبارسنجی مهم عبارتند از: نیروی فشرده سازی اولیه، مجموعه فشرده سازی، آرامش استرس، بازیابی، پیری دما و ثبات ابعادی.

اگر چسب به یک یا هر دو طرف اضافه شود، ضخامت آن نیز باید در محاسبه جمع‌آوری نهایی لحاظ شود. فوم 2 میلی متری با لایه های چسب و محافظ لزوماً جزء 2 میلی متری تمام شده نیست.

مطمئن نیستید که آیا به فوم MPP 1 میلی متر، 2 میلی متر یا 3 میلی متر نیاز دارید؟

حداقل و حداکثر فاصله سلولی، تورم سلولی مورد انتظار، نیروی فشرده سازی هدف، دمای عملیاتی و ابعاد پد مورد نظر را به فوچیانگ ارسال کنید. تیم مهندسی ما می‌تواند ضخامت‌های MPP نامزد را بررسی کند و نمونه‌های قالب‌گیری را برای اعتبارسنجی فشرده‌سازی و مونتاژ آماده کند.

سوالات متداول

بهترین ضخامت فوم MPP برای باتری های EV چیست؟

بهترین ضخامت جهانی وجود ندارد. ضخامت صحیح فوم MPP به شکاف باتری، تحمل ابعادی، متورم شدن سلول، منحنی فشرده سازی فوم و محدوده فشار مورد نیاز بستگی دارد.

آیا ضخامت فوم MPP باید با فاصله سلول باتری برابر باشد؟

نه. پد معمولاً باید تحت فشرده سازی کنترل شده کار کند، بنابراین تطبیق ضخامت فوم فشرده نشده به طور مستقیم با شکاف اسمی ممکن است فشار لازم را ایجاد نکند.

آیا فوم MPP ضخیم تر، بالشتک بهتری ایجاد می کند؟

به صورت خودکار نیست. افزایش ضخامت باعث تغییر نسبت تراکم و نیروی اعمال شده به سلول ها می شود. نتیجه باید در پنجره فشار قابل قبول سازنده باتری باقی بماند.

فوم MPP چقدر باید فشرده شود؟

هیچ درصد فشرده سازی جهانی وجود ندارد. از داده های فشار-نیروی-انحراف از درجه MPP خاص استفاده کنید و آن را با فشار سلول مورد نیاز مقایسه کنید.

آیا ضخامت چسب هنگام انتخاب فوم باتری مهم است؟

بله. چسب های حساس به فشار، فیلم های حامل و لایه های چند لایه به ضخامت پشته نهایی کمک می کنند و باید در محاسبات تحمل گنجانده شوند.

آیا هنگام انتخاب ضخامت فوم باید تورم سلولی لحاظ شود؟

بله. تورم سلولی مورد انتظار یکی از مهم‌ترین ورودی‌ها است زیرا فشرده‌سازی پد و فشار پشته را در طول عمر باتری تغییر می‌دهد.

دیدگاه 15 ساله مهار سیم و مواد باتری خودرو

پس از 15 سال کار با قطعات الکتریکی خودرو و مواد باتری، توصیه می‌کنم ضخامت فوم MPP را تنها پس از بررسی کامل تحمل مکانیکی و پنجره فشرده‌سازی منجمد کنید . پد درست فقط آن چیزی نیست که شکاف CAD را در روز اول پر می‌کند، بلکه پدی است که فشار کنترل‌شده‌ای را با تغییر باتری در طول عمر خود حفظ می‌کند.

مراجع معتبر

[1] Saint-Gobain - مدیریت تورم و فشرده سازی سلول های باتری EV

[2] ASTM D3575-20 - روش‌های آزمایش برای مواد سلولی انعطاف‌پذیر ساخته شده از پلیمرهای الفین

[3] ASTM D4819 - مشخصات استاندارد برای مواد پلی اولفین سلولی انعطاف پذیر