単に公称バッテリーギャップに合わせて MPP フォームの厚さを選択すると、組み立て中に過剰なセル圧力が発生したり、バッテリー寿命の後半で圧力が過小になったりする可能性があります。
MPP フォームの厚さは、公称ギャップのみからではなく、完全な圧縮ウィンドウから選択します。 パッドの厚さを固定する前に、セルの間隔、寸法公差、寿命の初めの圧縮、寿命の終わりの膨潤、および必要な圧力範囲をすべて考慮する必要があります。
公称形状のみに合わせてサイズ設定されたパッドは、最小のギャップで過圧縮になり、最大のギャップで過小圧縮になる可能性があります。
完全なバッテリー許容スタック全体にわたる最小および最大の取り付けギャップを計算します。 次に、これらの寸法を、選択した MPP フォームの圧縮力 - たわみ曲線と比較します。
公称セル ギャップは出発点にすぎません。セルの寸法公差、モジュールとフレームの公差、接着剤の厚さ、アセンブリのばらつきにより、パッドに適用される実際の圧縮が変化する可能性があります。
設計入力 |
MPP フォームの厚さが変わる理由 |
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公称セルギャップ |
パッドに利用可能な基本的な設置スペースを定義します |
許容値スタック |
インストールされている最小および最大の圧縮を変更します |
細胞の膨張 |
バッテリーの耐用年数中にパッドの圧縮を増加させます |
圧力目標 |
許容可能な圧縮力ウィンドウを決定します |
接着剤とフィルム |
完成したパッドアセンブリに厚みを加える |
セルが膨張するときに MPP フォームが高力領域に達するのが早すぎると、スタック圧力が意図した機械設計ウィンドウを超えて上昇する可能性があります。
パッドが寿命の始まりから寿命の終わりまで許容可能な圧縮範囲内に留まるように、初期フォームの厚さを選択します。
したがって、バッテリー圧縮パッドの選択では、厚さだけではなく、セルの化学的性質、予想される膨張、利用可能なギャップ、寿命の始まりの圧力、および寿命の終わりの圧力を考慮する必要があります。[1]
パッドを厚くすれば自動的に安全になるわけではありません。発泡体が利用可能な隙間に対して厚すぎる場合、電池モジュールはセルの膨張が起こる前に過剰な圧縮状態で寿命を迎える可能性があります。
「すべてのバッテリーフォームを 30% 圧縮する」などの普遍的なルールを使用すると、MPP の密度、セル構造、または材料グレードが変化すると、まったく異なる力が発生する可能性があります。
特定の MPP フォーム グレードの実際の圧縮力、たわみデータを使用します。 圧縮率は、必要な力または圧力範囲に関連付けられた場合にのみ意味を持ちます。
ASTM D3575 は、オレフィンポリマーから作られた柔軟な気泡材料の標準化された試験方法を提供します。ただし、測定結果は定義されたテスト条件に適用されるものであり、バッテリー パックの正確なサービス パフォーマンスとして自動的に処理されるべきではありません。[2]
一般的な圧縮率だけで MPP フォームの厚さを承認しないでください。 温度、エージング時間、繰り返しの圧縮により、機械的応答が変化する可能性があります。
CAD で完璧に機能する MPP フォームの厚さでも、熱老化、繰り返しの圧縮、または実際のバッテリー モジュールへの取り付け後には機能しなくなる可能性があります。
プロトタイプのパッドを、予想される最小、公称、および最大のスタック条件でテストします。 可能な限り、実際の接着剤とラミネート構造を含めてください。
重要な検証ポイントには、初期圧縮力、圧縮永久歪み、応力緩和、回復、温度老化、寸法安定性が含まれます。
片面または両面に接着剤を追加する場合は、その厚みも完成積層計算に含める必要があります。接着剤と保護フィルムを備えた 2 mm のフォームは、必ずしも 2 mm の完成品コンポーネントであるとは限りません。
1 mm、2 mm、または 3 mm の MPP フォームが必要かどうかわかりませんか?
Fuqiang に最小および最大セル ギャップ、予想されるセル膨張、目標圧縮力、動作温度、および希望のパッド寸法を送信します。当社のエンジニアリング チームは、候補となる MPP の厚さをレビューし、圧縮およびアセンブリの検証用にダイカット サンプルを準備できます。
普遍的な最適な厚さはありません。正しい MPP フォームの厚さは、バッテリーのギャップ、寸法公差、セルの膨張、フォームの圧縮曲線、および必要な圧力範囲によって異なります。
いいえ、パッドは通常、制御された圧縮下で動作する必要があるため、非圧縮フォームの厚さを公称ギャップに直接一致させると、必要な圧力が得られない可能性があります。
自動的ではありません。厚さを増やすと、圧縮率とセルにかかる力が変化します。結果は、電池メーカーの許容圧力ウィンドウ内に収まる必要があります。
普遍的な圧縮率はありません。特定の MPP グレードからの圧縮力、たわみデータを使用し、必要なセル圧力と比較します。
はい。感圧接着剤、キャリアフィルム、ラミネート層は最終的なスタックの厚さに影響するため、公差の計算に含める必要があります。
はい。予想されるセルの膨張は、バッテリーの耐用年数全体にわたってパッドの圧縮とスタックの圧力を変化させるため、最も重要な入力値の 1 つです。
15 年間にわたる自動車用ワイヤーハーネスとバッテリー材料の展望
自動車の電気部品やバッテリー材料を 15 年間扱ってきた私は、 機械的公差と圧縮範囲を完全に検討した後でのみ、MPP フォームの厚さを凍結することをお勧めします。正しいパッドとは、単に初日から CAD ギャップを埋めるパッドではなく、バッテリの耐用年数全体にわたって変化しても、制御された圧力を維持するパッドです。
[1] Saint-Gobain — EV バッテリーセルの膨張と圧縮の管理
