Hoe selecteert u de MPP-schuimdikte voor EV-batterijpakketten?   

Als u de dikte van het MPP-schuim kiest door simpelweg de nominale batterijafstand aan te passen, kan dit leiden tot overmatige celdruk tijdens de montage of te weinig druk later in de levensduur van de batterij.

Selecteer de dikte van het MPP-schuim op basis van het volledige compressievenster, niet alleen op basis van de nominale opening. Celafstand, maattolerantie, compressie aan het begin van de levensduur, zwelling aan het einde van de levensduur en het vereiste drukbereik moeten allemaal in overweging worden genomen voordat de dikte van het kussen bevroren wordt.

Waarom is de nominale celafstand niet voldoende?

Een kussen dat alleen is gedimensioneerd voor de nominale geometrie kan overmatig worden samengedrukt in de kleinste opening en te weinig worden samengedrukt in de grootste opening.

Bereken de minimale en maximale geïnstalleerde openingen over de volledige batterijtolerantiestapel. Vergelijk deze afmetingen vervolgens met de compressie-kracht-doorbuigingscurve van het geselecteerde MPP-schuim.

De nominale celafstand is slechts het uitgangspunt. Celdimensionale tolerantie, moduleframetolerantie, lijmdikte en montagevariatie kunnen allemaal de werkelijke compressie die op het kussen wordt uitgeoefend, veranderen.

Hoe beïnvloedt celzwelling de dikte van MPP-schuim?

Als het MPP-schuim zijn hoge krachtgebied te vroeg bereikt terwijl de cel uitzet, kan de stapeldruk voorbij het beoogde mechanische ontwerpvenster stijgen.

Selecteer de initiële dikte van het schuim zodat het kussen vanaf het begin tot het einde van de levensduur binnen een acceptabel compressiebereik blijft.

Bij de selectie van batterijcompressiepads moet daarom rekening worden gehouden met de celchemie, de verwachte zwelling, de beschikbare ruimte, de druk bij het begin van de levensduur en de druk bij het einde van de levensduur, in plaats van alleen de dikte.^[1]

Een dikkere pad is niet automatisch veiliger. Als het schuim te dik is voor de beschikbare opening, kan de batterijmodule beginnen met overmatige compressie voordat de celzwelling zelfs maar optreedt.

Moet u een vast compressiepercentage gebruiken?

Het gebruik van een universele regel zoals 'elk batterijschuim met 30% comprimeren' kan totaal verschillende krachten veroorzaken wanneer de MPP-dichtheid, celstructuur of materiaalkwaliteit verandert.

Gebruik de werkelijke compressie-kracht-doorbuigingsgegevens voor de specifieke MPP-schuimkwaliteit. Het compressiepercentage wordt alleen zinvol als het wordt gekoppeld aan het vereiste kracht- of drukbereik.

ASTM D3575 biedt gestandaardiseerde testmethoden voor flexibele cellulaire materialen gemaakt van olefinepolymeren. De gemeten resultaten zijn echter van toepassing op gedefinieerde testomstandigheden en mogen niet automatisch worden beschouwd als exacte serviceprestaties van de accu.^[2]

Keur de dikte van MPP-schuim niet goed op basis van alleen een generiek compressiepercentage. Temperatuur, verouderingstijd en herhaalde compressie kunnen de mechanische respons veranderen.

Wat moet worden getest voordat de definitieve dikte wordt goedgekeurd?

Een MPP-schuimdikte die perfect werkt in CAD kan nog steeds falen na thermische veroudering, herhaalde compressie of installatie in de eigenlijke batterijmodule.

Test prototype-pads bij de minimale, nominale en maximale verwachte stapelomstandigheden. Voeg waar mogelijk de echte lijm- en gelamineerde constructie toe.

Belangrijke validatiepunten zijn onder meer de initiële compressiekracht, compressieset, spanningsrelaxatie, herstel, temperatuurveroudering en dimensionele stabiliteit.

Als lijm aan één of beide zijden wordt toegevoegd, moet de dikte ervan ook worden meegenomen in de uiteindelijke stapelberekening. Een 2 mm schuim met lijm- en beschermfolie is niet noodzakelijkerwijs een 2 mm afgewerkt onderdeel.

Weet u niet zeker of u 1 mm, 2 mm of 3 mm MPP-schuim nodig heeft?

Stuur Fuqiang de minimale en maximale celafstand, de verwachte celzwelling, de beoogde compressiekracht, de bedrijfstemperatuur en de gewenste padafmetingen. Ons engineeringteam kan kandidaat-MPP-diktes beoordelen en gestanste monsters voorbereiden voor compressie- en assemblagevalidatie.

Veelgestelde vragen

Wat is de beste MPP-schuimdikte voor EV-batterijen?

Er is geen universele beste dikte. De juiste dikte van het MPP-schuim hangt af van de batterijafstand, de maattolerantie, de celzwelling, de schuimcompressiecurve en het vereiste drukbereik.

Moet de dikte van het MPP-schuim gelijk zijn aan de afstand tussen de accucellen?

Nee. Het kussen moet normaal gesproken onder gecontroleerde compressie werken, dus het rechtstreeks afstemmen van de ongecomprimeerde schuimdikte op de nominale opening levert mogelijk niet de vereiste druk op.

Zorgt dikker MPP-schuim voor een betere demping?

Niet automatisch. Toenemende dikte verandert de compressieverhouding en de kracht die op de cellen wordt uitgeoefend. Het resultaat moet binnen het aanvaardbare drukbereik van de batterijfabrikant blijven.

Hoeveel moet MPP-schuim worden samengedrukt?

Er is geen universeel compressiepercentage. Gebruik compressie-kracht-doorbuigingsgegevens van de specifieke MPP-kwaliteit en vergelijk deze met de vereiste celdruk.

Telt de lijmdikte mee bij het kiezen van batterijschuim?

Ja. Drukgevoelige lijm, dragerfilms en gelamineerde lagen dragen bij aan de uiteindelijke stapeldikte en moeten worden meegenomen in de tolerantieberekeningen.

Moet bij de keuze van de schuimdikte rekening worden gehouden met celzwelling?

Ja. De verwachte celzwelling is een van de belangrijkste factoren, omdat de padcompressie en stapeldruk gedurende de levensduur van de batterij veranderen.

Een 15-jarig perspectief op kabelbomen en batterijmaterialen voor de automobielsector

Na 15 jaar te hebben gewerkt met elektrische componenten voor auto's en batterijmaterialen, raad ik aan de dikte van het MPP-schuim pas in te vriezen nadat de volledige mechanische tolerantie en het compressievenster zijn gecontroleerd . Het juiste kussen is niet alleen het kussen dat op de eerste dag het CAD-gat opvult; het is het kussen dat de gecontroleerde druk handhaaft terwijl de batterij gedurende de hele levensduur verandert.

Gezaghebbende referenties

[1] Saint-Gobain – Beheer van zwelling en compressie van EV-batterijcellen

[2] ASTM D3575-20 — Testmethoden voor flexibele cellulaire materialen gemaakt van olefinepolymeren

[3] ASTM D4819 — Standaardspecificatie voor flexibele cellulaire polyolefinematerialen