Ako vyberiete hrúbku peny MPP pre batérie EV?   

Výber hrúbky peny MPP jednoduchým prispôsobením nominálnej medzery batérie môže spôsobiť nadmerný tlak v článku počas montáže alebo príliš nízky tlak neskôr počas životnosti batérie.

Hrúbku peny MPP vyberte z celého okna kompresie, nie zo samotnej nominálnej medzery. Pred zmrazením hrúbky podložky je potrebné zvážiť rozstup buniek, rozmerovú toleranciu, kompresiu na začiatku životnosti, napučiavanie na konci životnosti a požadovaný tlakový rozsah.

Prečo nominálna medzera medzi bunkami nestačí?

Podložka dimenzovaná len pre nominálnu geometriu môže byť nadmerne stlačená v najmenšej medzere a nedostatočne stlačená v najväčšej medzere.

Vypočítajte minimálne a maximálne inštalované medzery v rámci celého zásobníka tolerancií batérie. Potom porovnajte tieto rozmery s krivkou kompresie-sila-deformácia vybranej MPP peny.

Nominálna medzera buniek je len východiskovým bodom. Tolerancia rozmerov buniek, tolerancia rámu modulu, hrúbka lepidla a variácie zostavy môžu zmeniť skutočnú kompresiu aplikovanú na podložku.

Ako opuch buniek ovplyvňuje hrúbku peny MPP?

Ak pena MPP dosiahne svoju oblasť vysokej sily príliš skoro, keď sa bunka roztiahne, tlak vo vrstve môže vzrásť za zamýšľané okno mechanického dizajnu.

Zvoľte počiatočnú hrúbku peny tak, aby podložka zostala v prijateľnom rozsahu kompresie od začiatku životnosti do konca životnosti.

Výber kompresnej podložky batérie by preto mal brať do úvahy skôr chémiu článkov, očakávané napučiavanie, dostupnú medzeru, tlak na začiatku životnosti a tlak na konci životnosti, než len hrúbku.^[1]

Hrubšia podložka nie je automaticky bezpečnejšia. Ak je pena príliš hrubá pre dostupnú medzeru, batériový modul môže začať životnosť nadmerným stlačením ešte predtým, než dôjde k opuchu buniek.

Mali by ste použiť pevné percento kompresie?

Použitie univerzálneho pravidla, ako je „stlačenie peny každej batérie o 30 %“, môže pri zmene hustoty MPP, bunkovej štruktúry alebo kvality materiálu vytvárať úplne iné sily.

Použite aktuálne údaje o sile kompresie a deformácii pre konkrétnu triedu peny MPP. Percento kompresie má zmysel iba vtedy, keď je spojené s požadovanou silou alebo rozsahom tlaku.

ASTM D3575 poskytuje štandardizované testovacie metódy pre flexibilné bunkové materiály vyrobené z olefínových polymérov. Namerané výsledky sa však vzťahujú na definované testovacie podmienky a nemali by sa automaticky považovať za presný výkon batérie.^[2]

Neschvaľujte hrúbku peny MPP len zo všeobecného percenta kompresie. Teplota, doba starnutia a opakované stláčanie môžu zmeniť mechanickú odozvu.

Čo by sa malo otestovať pred konečným schválením hrúbky?

Hrúbka peny MPP, ktorá dokonale funguje v CAD, môže stále zlyhať po tepelnom starnutí, opakovanom stlačení alebo inštalácii do skutočného modulu batérie.

Testujte prototypové podložky pri minimálnych, nominálnych a maximálnych predpokladaných podmienkach stohu. Kedykoľvek je to možné, zahrňte skutočné lepidlo a laminovanú konštrukciu.

Dôležité body validácie zahŕňajú počiatočnú kompresnú silu, kompresné nastavenie, uvoľnenie napätia, zotavenie, teplotné starnutie a rozmerovú stabilitu.

Ak sa lepidlo pridáva na jednu alebo obe strany, jeho hrúbka musí byť tiež zahrnutá do konečného výpočtu stohovania. 2 mm pena s lepiacou a ochrannou fóliou nie je nevyhnutne 2 mm hotový komponent.

Nie ste si istí, či potrebujete 1 mm, 2 mm alebo 3 mm MPP penu?

Pošlite Fuqiangovi minimálnu a maximálnu medzeru medzi bunkami, očakávané napučiavanie buniek, cieľovú kompresnú silu, prevádzkovú teplotu a požadované rozmery podložky. Náš inžiniersky tím môže skontrolovať hrúbku kandidáta MPP a pripraviť vyrezané vzorky na validáciu kompresie a montáže.

FAQ

Aká je najlepšia hrúbka MPP peny pre batérie EV?

Univerzálna najlepšia hrúbka neexistuje. Správna hrúbka MPP peny závisí od medzery batérie, rozmerovej tolerancie, napučiavania buniek, krivky kompresie peny a požadovaného rozsahu tlaku.

Mala by sa hrúbka MPP peny rovnať medzere medzi článkom batérie?

Nie. Podložka normálne potrebuje pracovať pri kontrolovanej kompresii, takže prispôsobenie hrúbky nestlačenej peny priamo nominálnej medzere nemusí vytvoriť požadovaný tlak.

Poskytuje hrubšia MPP pena lepšie odpruženie?

Nie automaticky. Zvyšovaním hrúbky sa mení kompresný pomer a sila pôsobiaca na bunky. Výsledok musí zostať v rámci prípustného tlakového intervalu výrobcu batérie.

Ako veľmi by sa mala MPP pena stlačiť?

Univerzálne percento kompresie neexistuje. Použite údaje kompresie-sila-deformácia zo špecifického stupňa MPP a porovnajte ich s požadovaným tlakom bunky.

Počíta sa hrúbka lepidla pri výbere peny batérie?

áno. Lepidlo citlivé na tlak, nosné fólie a laminované vrstvy prispievajú k hrúbke hotového stohu a mali by byť zahrnuté do výpočtov tolerancie.

Malo by sa pri výbere hrúbky peny zahrnúť opuch buniek?

áno. Očakávané napučiavanie buniek je jedným z najdôležitejších vstupov, pretože mení kompresiu podložky a tlak zásobníka počas životnosti batérie.

15-ročná perspektíva automobilových káblových zväzkov a materiálov batérií

Po 15 rokoch práce s automobilovými elektrickými komponentmi a materiálmi batérií odporúčam zmraziť hrúbku MPP peny až po kontrole kompletnej mechanickej tolerancie a kompresného okna . Správna podložka nie je len tá, ktorá vyplní medzeru v CAD v prvý deň – je to tá, ktorá udržiava kontrolovaný tlak pri výmene batérie počas celej jej životnosti.

Autoritatívne referencie

[1] Saint-Gobain — Správa opuchu a kompresie článkov batérie EV

[2] ASTM D3575-20 – Testovacie metódy pre flexibilné bunkové materiály vyrobené z olefínových polymérov

[3] ASTM D4819 — Štandardná špecifikácia pre flexibilné bunkové polyolefínové materiály