Kako odabrati MPP debljinu pjene za EV baterije?   

Odabir debljine MPP pjene jednostavnim usklađivanjem nominalnog razmaka baterije može stvoriti prekomjerni pritisak ćelija tijekom sastavljanja ili premali pritisak kasnije tijekom trajanja baterije.

Debljinu MPP pjene odaberite iz cijelog prozora kompresije, a ne samo iz nominalnog razmaka. Prije zamrzavanja debljine jastučića treba uzeti u obzir razmak ćelija, toleranciju dimenzija, kompresiju na početku vijeka trajanja, bubrenje na kraju vijeka trajanja i potreban raspon tlaka.

Zašto nominalni razmak između ćelija nije dovoljan?

Ploča veličine samo za nominalnu geometriju može postati previše komprimirana u najmanjem razmaku i nedovoljno komprimirana u najvećem razmaku.

Izračunajte minimalne i maksimalne instalirane razmake u cijelom paketu tolerancije baterije. Zatim usporedite te dimenzije s krivuljom kompresija-sila-otklon odabrane MPP pjene.

Nominalni razmak ćelija samo je početna točka. Tolerancija dimenzija ćelija, tolerancija okvira modula, debljina ljepila i varijacije sklopa mogu promijeniti stvarnu kompresiju primijenjenu na jastučić.

Kako oticanje stanica utječe na debljinu MPP pjene?

Ako MPP pjena dosegne svoje područje visoke sile prerano dok se ćelija širi, pritisak u dimnjaku može porasti iznad predviđenog prozora mehaničkog dizajna.

Odaberite početnu debljinu pjene tako da jastučić ostane unutar prihvatljivog raspona kompresije od početka do kraja vijeka trajanja.

Odabir kompresijskog jastučića baterije stoga treba uzeti u obzir kemiju stanica, očekivano bubrenje, raspoloživi razmak, tlak na početku i tlak na kraju vijeka, a ne samo debljinu.^[1]

Deblji jastučić nije automatski sigurniji. Ako je pjena predebela za raspoloživi razmak, baterijski modul može započeti život s pretjeranom kompresijom prije nego što uopće dođe do bubrenja ćelija.

Trebate li koristiti fiksni postotak kompresije?

Korištenje univerzalnog pravila kao što je 'komprimirajte svaku baterijsku pjenu za 30%' može proizvesti potpuno različite sile kada se promijeni gustoća MPP-a, struktura ćelija ili stupanj materijala.

Upotrijebite stvarne podatke o kompresiji, sili i otklonu za specifičan stupanj MPP pjene. Postotak kompresije ima smisla tek kada je povezan s potrebnom silom ili rasponom tlaka.

ASTM D3575 pruža standardizirane metode ispitivanja za fleksibilne celularne materijale izrađene od olefinskih polimera. Međutim, izmjereni rezultati odnose se na definirane uvjete ispitivanja i ne bi se trebali automatski tretirati kao točna radna izvedba baterije.^[2]

Nemojte odobravati debljinu MPP pjene samo na temelju generičkog postotka kompresije. Temperatura, vrijeme starenja i opetovana kompresija mogu promijeniti mehanički odgovor.

Što treba ispitati prije konačnog odobrenja debljine?

Debljina MPP pjene koja savršeno funkcionira u CAD-u još uvijek može pokvariti nakon termičkog starenja, ponovljene kompresije ili ugradnje u stvarni baterijski modul.

Testirajte prototipne podloge pri minimalnim, nominalnim i maksimalnim očekivanim uvjetima snopa. Uključite pravu ljepljivu i laminiranu konstrukciju kad god je to moguće.

Važne točke validacije uključuju početnu kompresijsku silu, kompresijski set, popuštanje naprezanja, oporavak, temperaturno starenje i dimenzionalnu stabilnost.

Ako se ljepilo dodaje na jednu ili obje strane, njegova debljina također mora biti uključena u izračun gotovog slaganja. Pjena od 2 mm s ljepljivim i zaštitnim filmovima nije nužno gotova komponenta od 2 mm.

Niste sigurni trebate li MPP pjenu od 1 mm, 2 mm ili 3 mm?

Pošaljite Fuqiangu minimalni i maksimalni razmak između stanica, očekivano bubrenje stanica, ciljnu silu kompresije, radnu temperaturu i željene dimenzije jastučića. Naš inženjerski tim može pregledati kandidate za MPP debljine i pripremiti uzorke izrezivanja za kompresiju i validaciju sastavljanja.

FAQ

Koja je najbolja debljina MPP pjene za EV baterije?

Ne postoji univerzalna najbolja debljina. Ispravna debljina MPP pjene ovisi o razmaku baterije, toleranciji dimenzija, bubrenju ćelija, krivulji kompresije pjene i potrebnom rasponu tlaka.

Treba li debljina MPP pjene biti jednaka razmaku ćelija baterije?

Ne. Jastučić obično mora raditi pod kontroliranom kompresijom, tako da usklađivanje nekompresirane debljine pjene izravno s nominalnim razmakom možda neće proizvesti potreban tlak.

Pruža li deblja MPP pjena bolju amortizaciju?

Ne automatski. Povećanje debljine mijenja omjer kompresije i silu koja se primjenjuje na stanice. Rezultat mora ostati unutar prozora prihvatljivog tlaka proizvođača baterije.

Koliko MPP pjene treba komprimirati?

Ne postoji univerzalni postotak kompresije. Upotrijebite podatke o kompresiji, sili i otklonu iz određenog MPP stupnja i usporedite ih s potrebnim tlakom u ćeliji.

Računa li se debljina ljepila pri odabiru pjene za baterije?

Da. Ljepilo osjetljivo na pritisak, noseće folije i laminirani slojevi pridonose debljini gotovog snopa i trebaju biti uključeni u izračune tolerancije.

Treba li uključiti bubrenje stanica pri odabiru debljine pjene?

Da. Očekivano bubrenje ćelija jedan je od najvažnijih ulaznih podataka jer mijenja kompresiju jastučića i pritisak u nizu tijekom vijeka trajanja baterije.

15-godišnja perspektiva automobilskog kabelskog svežnja i materijala za baterije

Nakon 15 godina rada s automobilskim električnim komponentama i materijalima za baterije, preporučujem smrzavanje debljine MPP pjene tek nakon pregleda potpune mehaničke tolerancije i prozora kompresije . Ispravan jastučić nije samo onaj koji popunjava CAD prazninu prvog dana - to je onaj koji održava kontrolirani pritisak dok se baterija mijenja tijekom cijelog radnog vijeka.

Mjerodavne reference

[1] Saint-Gobain — Upravljanje bubrenjem i kompresijom baterija električnih vozila

[2] ASTM D3575-20 — Metode ispitivanja fleksibilnih ćelijskih materijala izrađenih od olefinskih polimera

[3] ASTM D4819 — Standardna specifikacija za fleksibilne ćelijske poliolefinske materijale