Шта је јастук за ЕВ батерије?

Неконтролисано проширење ћелија батерије може деформисати модуле, олабавити електричне везе, оштетити сабирнице и на крају изазвати скупе кварове на батерији.

Јастучић за батерију ЕВ решава овај проблем тако што апсорбује проширење ћелије док одржава контролисан и уједначен притисак унутар батеријског модула.

Јастучић за ЕВ батерију је пројектовани компресибилни слој инсталиран између кеса или призматичних ћелија батерије. Назива се и компресијски јастучић за батерију, јастучић од ћелије до ћелије, јастучић за управљање притиском или јастук за толеранцију.

Компресиони јастучић ЕВ батерије између призматичних ћелија. Извор слике: Саинт-Гобаин Тапе Солутионс.

Шта ради јастук за ЕВ батерије?

Без правилно дизајнираног јастука, поновљено отицање ћелија може створити превелики локални притисак, померање ћелије, напрезање конектора и прерану деградацију модула.

Исправно решење је јастучић са ниском компресијом са контролисаном кривом отклона силе компресије која одговара прозору притиска батерије батерије.

Јастучић се компримира када се ћелије шире и гура назад када се скупљају. Овај контролисани одговор одржава стабилан стог ћелија без примене штетног притиска на кућиште ћелије.

Нетачно: јастук за ЕВ батерије је једноставно комад меке пене.

Тачно: То је компонента за управљање притиском пројектована око бубрења ћелије, радне температуре, компресије, диелектричне чврстоће, вибрација и толеранција монтаже.

Како функционише компресијска подлога за батерије?

Јастучић који постане превише тврд може да згњечи или преоптерети ћелије, док јастучић који је превише мекан може дозволити кретање, оштећење вибрацијама и губитак стабилности модула.

Ефикасно решење је да се изабере материјал са предвидљивим одговором на напон-деформацију и стабилном повратном силом у потребном опсегу компресије.

Инжењери процењују ово понашање кроз отклон силе компресије, или ЦФД . ЦФД показује колику силу примењује подлога на различитим нивоима компресије.

Релативно равна и контролисана ЦФД крива помаже улошку да прилагоди ширење ћелија без наглог повећања притиска. Ниска компресија је подједнако важна јер се јастучић мора опоравити, а не да остане трајно спљоштен.

Које функције може да обезбеди јастук за ЕВ батерије?

Коришћење пене за једнократну употребу без провере комплетног окружења модула може оставити батерију подложном вибрацијама, цурењу струје, грешкама у монтажи и неравнотежи притиска.

Мултифункционални јастук за аутомобиле треба изабрати у складу са механичким, електричним, термичким и производним захтевима.

У зависности од свог материјала и конструкције, јастук за ЕВ батерије може да пружи следеће функције:

• Компензација експанзије ћелије: Прилагођава реверзибилно дисање и трајно отицање.

• Управљање притиском: Одржава контролисану силу преко целине ћелије.

• Смањење вибрација: Ограничава релативно кретање између суседних ћелија.

• Апсорпција ударца: Смањује механичка оптерећења током судара и рада возила.

• Компензација толеранције: Апсорбује варијације димензија ћелија и модула.

• Електрична изолација: Помаже да се одвоје проводне компоненте батерије када су специфицирани диелектрични материјали.

• Подршка за склапање: Држи ћелије у положају током аутоматизоване производње модула.

Који је материјал најбољи за јастук за ЕВ батерије?

Одабир материјала само према цени или мекоћи може довести до трајне деформације, неконтролисаног притиска, квара изолације или одбијања током валидације батерије.

Најбољи материјал је онај чија својства компресије, температуре, диелектрике, старења и запаљивости одговарају специфичном дизајну ћелије и модула.

Микроцелуларни полиуретан и силиконска пена се широко користе, али се различито понашају под топлотом, влагом, компресијом и дуготрајним старењем. Специјализовани вишеслојни јастучићи могу такође комбиновати компресибилну пену са лискуном или другим термоизолационим слојем.

Где је инсталиран јастук за ЕВ батерије?

Постављање јастучића на погрешно место може створити неуједначену компресију, ометати путеве хлађења, оштетити сензоре или пренети силу на сабирнице и високонапонске конекторе.

Подлога треба да буде постављена у складу са смером ширења ћелије, системом за задржавање модула, електричним распоредом и дизајном управљања топлотом.

Најчешћа локација је између суседних кесица или призматичних ћелија. Јастучићи се такође могу поставити између крајње ћелије и завршне плоче модула или на изабраним интерфејсима модула.

Подлога не сме да омета вентилационе канале, расхладне површине, сензоре притиска, термисторе, сабирнице или проводнике. Његов исечени облик треба да прати функционалну област ћелије, а не да једноставно копира обрис ћелије.

Које тестове и стандарде треба узети у обзир?

Подлога која добро ради у тесту компресије на собној температури можда и даље не успе након термичког старења, излагања влази, вибрација или хиљада циклуса пуњења.

Потврдите подлогу на нивоу материјала, слоја ћелија, модула и комплетног пакета батерија у предвиђеном аутомобилском окружењу.

Важни тестови материјала укључују ЦФД, сет за компресију, релаксацију напона, диелектричну чврстоћу, запаљивост, температурно старење, старење при влажности и хемијску компатибилност.

Захтеви за ниво батерије могу се позивати на стандарде као што су ИСО 6469-1, УЛ 2580, САЕ Ј2380, САЕ Ј2929 и УНЕЦЕ Пропис бр. 100 . Ови стандарди се углавном односе на системе батерија и безбедност возила; они не цертифицирају аутоматски појединачну подлогу за јастуке.

Често постављана питања

Нејасна терминологија често доводи до тога да купци траже погрешну пену, дебљину или безбедносну функцију.

Користите следеће директне одговоре да дефинишете апликацију пре него што затражите понуду или узорак.

Колико дебео треба да буде јастук за ЕВ батерију?

Произвољна дебљина може претерано компримовати ћелију или оставити модул лабавим. Дебљина јастучића се мора израчунати на основу расположивог простора, преднапрезања, толеранције ћелије, очекиваног отока и дозвољеног притиска.

Да ли јастучница спречава термички бекство?

Стандардни јастук може сагорети или пренети топлоту на суседне ћелије током озбиљног топлотног догађаја. Користите посебно тестирану подлогу за ширење топлоте када је потребно ублажавање топлотног бекства.

Да ли је полиуретан или силикон бољи за јастучиће за батерије?

Одабир само према називу материјала може произвести погрешан одзив температуре или притиска. Полиуретан се често бира за ефикасно управљање притиском, док силикон може понудити јаче перформансе при високим температурама; коначан избор захтева тестирање апликације.

Коначна инжењерска препорука

Третирање јастука за ЕВ батерије као јефтиног уметка од пене може претворити мању материјалну одлуку у оштећење ћелије, повремене кварове високог напона, потраживања гаранције и потпуну проверу важења модула.

Третирајте га као прецизну компоненту за управљање притиском и потврдите је заједно са ћелијама, крајњим плочама, системом за хлађење, сабирницама, конекторима и високонапонским каблом.

Из мог 15-годишњег искуства у аутомобилском жичаном снопу и високонапонском међусобном повезивању , научио сам да механички притисак унутар батеријског модула никада не утиче само на ћелије. На крају стиже до терминала, сабирница, конектора, сензора и тачака усмеравања свежња.

Моје практично правило је једноставно: контролишите кретање ћелије пре него што то постане проблем електричног повезивања . Пре него што одобрите било коју подлогу за батерију ЕВ, проверите криву притиска, скуп компресије, диелектричне перформансе, старење околине и проширење ћелије на крају животног века са стварним подацима модула.

Ауторитативне референце

1. Рогерс Цорпоратион, ПОРОН ЕВЕктенд Баттери Пад Материал .

2. Решења за траку Саинт-Гобаин, Дефлексија силе компресије у ЕВ апликацијама .

3. Решења за траку Саинт-Гобаин, Управљање отицањем ћелија батерије ЕВ .

4. УЛ Солутионс, Тестирање ЕВ батерија и регулаторни стандарди .

5. Међународна организација за стандардизацију, ИСО 6469-1:2019 Сигурност пуњивог система за складиштење енергије .

6. Економска комисија Уједињених нација за Европу, Уредба УНЕЦЕ бр.100 .

7. САЕ Интернатионал, САЕ Ј2380 Вибрационо испитивање батерија електричних возила .

8. САЕ Интернатионал, САЕ Ј2929 сигурносни стандард за батеријски систем .