Mikä on sähköauton akun pehmuste?

Akkukennojen hallitsematon laajeneminen voi muuttaa moduuleja, löystyä sähköliitäntöjä, vaurioittaa virtakiskoja ja lopulta aiheuttaa kalliita akkuvikoja.

EV-akun pehmuste ratkaisee tämän ongelman absorboimalla kennojen laajenemista säilyttäen samalla hallitun ja tasaisen paineen akkumoduulin sisällä.

Sähköauton akun pehmuste on suunniteltu kokoonpuristuva kerros, joka on asennettu pussin tai prismaattisten akkukennojen väliin. Sitä kutsutaan myös akun puristustyynyksi, solusta soluun -tyynyksi, paineenhallintatyynyksi tai toleranssityynyksi..

EV-akun puristustyyny prismaattisten kennojen välissä. Kuvan lähde: Saint-Gobain Tape Solutions.

Mitä sähköauton akun pehmuste tekee?

Ilman oikein suunniteltua pehmustetyynyä toistuva solun turpoaminen voi aiheuttaa liiallista paikallista painetta, solujen liikettä, liittimen jännitystä ja ennenaikaista moduulin hajoamista.

Oikea ratkaisu on matalapaineinen tyyny, jonka puristusvoiman poikkeutuskäyrä on sovitettu akkukennon paineikkunaan.

Pehmuste puristuu, kun solut laajenevat, ja työntyy taaksepäin, kun ne supistuvat. Tämä kontrolloitu vaste pitää kennopinon vakaana kohdistamatta vaurioittavaa painetta kennokoteloon.

Väärin: EV-akun pehmuste on yksinkertaisesti pala pehmeää vaahtoa.

Oikein: Se on paineenhallintakomponentti, joka on suunniteltu kennon turpoamisen, käyttölämpötilan, puristusjoukon, dielektrisen lujuuden, tärinän ja kokoonpanotoleranssien ympärille.

Kuinka akun puristustyyny toimii?

Liian kova tyyny voi murskata tai ylikuormittaa soluja, kun taas liian pehmeä tyyny voi aiheuttaa liikkeen, tärinävaurioita ja moduulin vakauden menetyksen.

Tehokas ratkaisu on valita materiaali, jolla on ennustettava jännitys-venymävaste ja vakaa takaiskuvoima vaaditulla puristusalueella.

Insinöörit arvioivat tämän käyttäytymisen puristusvoiman taipuman tai CFD:n avulla . CFD näyttää kuinka paljon voimaa tyyny käyttää eri puristustasoilla.

Suhteellisen tasainen ja hallittu CFD-käyrä auttaa tyynyä mukautumaan solujen laajenemiseen aiheuttamatta äkillistä paineen nousua. Matala puristussarja on yhtä tärkeä, koska tyynyn on palautuva sen sijaan, että se pysyy pysyvästi litteänä.

Mitä toimintoja sähköauton akkutyyny voi tarjota?

Yksikäyttöisen vaahdon käyttäminen tarkistamatta koko moduuliympäristöä voi jättää akun alttiiksi tärinälle, sähkövuodolle, kokoonpanovirheille ja paineepätasapainolle.

Monitoiminen autotyynytyyny tulee valita mekaanisten, sähköisten, lämpö- ja valmistusvaatimusten mukaan.

Materiaalistaan ​​ja rakenteestaan ​​riippuen sähköauton akkutyynyllä voi olla seuraavat toiminnot:

• Solujen laajenemisen kompensointi: Mahdollistaa palautuvan hengityksen ja pysyvän turvotuksen.

• Paineenhallinta: Säilyttää hallitun voiman kennopinon yli.

• Tärinänvaimennus: Rajoittaa suhteellista liikettä vierekkäisten solujen välillä.

• Iskunvaimennus: Vähentää mekaanista kuormitusta tietörmäysten ja ajoneuvon käytön aikana.

• Toleranssikompensaatio: vaimentaa kennon ja moduulin mittojen vaihtelua.

• Sähköeristys: Auttaa erottamaan johtavat akkukomponentit, kun eristemateriaalit on määritelty.

• Asennustuki: Pitää solut paikoillaan automatisoidun moduulituotannon aikana.

Mikä materiaali on paras EV-akkutyynytyynylle?

Materiaalin valinta vain hinnan tai pehmeyden perusteella voi johtaa pysyvään muodonmuutokseen, hallitsemattomaan paineeseen, eristysvirheeseen tai hylkäämiseen akun validoinnin aikana.

Paras materiaali on se, jonka puristus-, lämpötila-, dielektrisyys-, vanhenemis- ja syttyvyysominaisuudet vastaavat tiettyä kenno- ja moduulirakennetta.

Mikrosoluista polyuretaania ja silikonivaahtoa käytetään laajalti, mutta ne käyttäytyvät eri tavalla lämmössä, kosteudessa, puristuksessa ja pitkäaikaisessa ikääntymisessä. Erikoistuneet monikerroksiset tyynyt voivat myös yhdistää kokoonpuristuvaa vaahtoa kiilleen tai muuhun lämpöeristyskerrokseen.

Mihin sähköauton akun pehmuste on asennettu?

Pehmusteen sijoittaminen väärään paikkaan voi aiheuttaa epätasaisen puristuksen, häiritä jäähdytysreittejä, vaurioittaa antureita tai siirtää voimaa virtakiskoihin ja suurjänniteliittimiin.

Pehmuste tulee sijoittaa kennon laajenemissuunnan, moduulin kiinnitysjärjestelmän, sähköasettelun ja lämmönhallintasuunnitelman mukaan.

Yleisin sijainti on vierekkäisten pussien tai prismaattisten solujen välissä. Pehmusteet voidaan sijoittaa myös päätykennon ja moduulin päätylevyn väliin tai valittuihin moduuliliitäntöihin.

Pehmuste ei saa tukkia tuuletuskanavia, jäähdytyspintoja, paineantureita, termistoreita, virtakiskoja tai johdinsarjan reititystä. Sen stanssatun muodon tulisi seurata toiminnallista solualuetta sen sijaan, että se vain kopioidaisi solun ääriviivaa.

Mitä testejä ja standardeja tulisi harkita?

Tyyny, joka toimii hyvin huoneenlämpötilassa puristustestissä, saattaa silti epäonnistua lämpövanhenemisen, kosteudelle altistumisen, tärinän tai tuhansien latausjaksojen jälkeen.

Vahvista tyyny materiaalin, kennopinon, moduulin ja täydellisen akun tasolla aiotussa autoympäristössä.

Tärkeitä materiaalitestejä ovat CFD, puristussarja, jännitysrelaksaatio, dielektrisyys, syttyvyys, lämpötilavanheneminen, kosteusvanheneminen ja kemiallinen yhteensopivuus.

Akkutason vaatimukset voivat viitata standardeihin, kuten ISO 6469-1, UL 2580, SAE J2380, SAE J2929 ja UNECE-sääntö nro 100 . Nämä standardit koskevat pääasiassa akkujärjestelmiä ja ajoneuvojen turvallisuutta; ne eivät automaattisesti sertifioi yksittäistä tyynytyynyä.

Usein kysytyt kysymykset

Epäselvä terminologia saa ostajat usein pyytämään väärää vaahtoa, paksuutta tai turvatoimintoa.

Käytä seuraavia suoria vastauksia sovelluksen määrittämiseen ennen tarjouksen tai näytteen pyytämistä.

Kuinka paksu sähköauton akun pehmusteen tulisi olla?

Satunnainen paksuus voi ylipuristaa kennon tai jättää moduulin löysäksi. Pehmusteen paksuus on laskettava käytettävissä olevan tilan, esikuormituksen, kennotoleranssin, odotetun turpoamisen ja sallitun paineen perusteella.

Estääkö tyynytyyny lämpökarkaamisen?

Vakiotyynytyyny voi polttaa tai siirtää lämpöä viereisiin kennoihin vakavan lämpötapahtuman aikana. Käytä erityisesti testattua lämmön leviämistyynyä, kun tarvitaan lämmönpoiston lieventämistä.

Onko polyuretaani tai silikoni parempi akkutyynyille?

Pelkästään materiaalin nimen perusteella valitseminen voi tuottaa väärän lämpötila- tai painevasteen. Polyuretaani valitaan usein tehokkaaseen paineenhallintaan, kun taas silikoni voi tarjota vahvemman suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa; lopullinen valinta vaatii sovellustestauksen.

Lopullinen suunnittelusuositus

EV-akun pehmusteen käsitteleminen edullisena vaahtomuovisisäkkeenä voi muuttaa pienet materiaalipäätökset kennovaurioiksi, ajoittaisiksi suurjänniteviiksi, takuuvaatimuksiksi ja täydelliseksi moduulin uusimiseksi.

Käsittele sitä tarkkuuspaineenhallintakomponenttina ja validoi se yhdessä kennojen, päätylevyjen, jäähdytysjärjestelmän, virtakiskojen, liittimien ja suurjännitejohtosarjan kanssa.

15 vuoden kokemukseni autojen johdinsarjasta ja suurjänniteliitännöistä olen oppinut, että akkumoduulin sisällä oleva mekaaninen paine ei koskaan vaikuta vain kennoihin. Lopulta se saavuttaa liittimet, virtakiskot, liittimet, anturit ja johtosarjan reitityspisteet.

Käytännön sääntöni on yksinkertainen: hallitse solujen liikettä ennen kuin siitä tulee sähköliitäntäongelma . Ennen kuin hyväksyt minkä tahansa sähköauton akun pehmusteen, tarkista painekäyrä, puristussarja, dielektrinen suorituskyky, ympäristön ikääntyminen ja kennojen laajeneminen käyttöiän lopussa todellisilla moduulitiedoilla.

Viralliset viittaukset

1. Rogers Corporation, PORON EVExtend Battery Pad -materiaali .

2. Saint-Gobain Tape Solutions, Puristusvoiman taipuma sähköautosovelluksissa .

3. Saint-Gobain Tape Solutions, Sähköajoneuvojen akkukennojen turvotuksen hallinta .

4. UL-ratkaisut, Sähköajoneuvojen akkujen testaus ja sääntelystandardit .

5. Kansainvälinen standardointijärjestö, ISO 6469-1:2019 Ladattavan energian varastointijärjestelmän turvallisuus .

6. Yhdistyneiden Kansakuntien Euroopan talouskomissio, UNECE-sääntö nro 100 .

7. SAE International, SAE J2380 Sähköajoneuvojen akkujen tärinätestaus .

8. SAE International, SAE J2929 akkujärjestelmän turvallisuusstandardi .