Що таке EV Battery Cushion Pad?

Неконтрольоване розширення елемента батареї може деформувати модулі, послабити електричні з’єднання, пошкодити шини та, зрештою, спровокувати дорогі поломки акумуляторної батареї.

Подушка для батареї електромобіля вирішує цю проблему, поглинаючи розширення елемента, підтримуючи контрольований і рівномірний тиск усередині акумуляторного модуля.

Прокладка для батареї електромобіля — це спеціально стиснутий шар, встановлений між мішком або призматичними елементами батареї. Її також називають компресійною прокладкою акумулятора, прокладкою від клітинки до осередку, прокладкою для контролю тиску або прокладкою допуску.

Компресійна прокладка для акумулятора електромобіля між призматичними елементами. Джерело зображення: Рішення для стрічок Saint-Gobain.

Що робить подушка для батареї EV?

Без належно сконструйованої амортизаційної прокладки повторне набухання клітин може створити надмірний локальний тиск, рух клітин, напругу з’єднувача та передчасну деградацію модуля.

Правильним рішенням є прокладка з низьким рівнем стиснення з контрольованою кривою відхилення сили стиснення, яка відповідає вікну тиску елемента батареї.

Подушечка стискається, коли клітини розширюються, і відсувається, коли вони стискаються. Ця контрольована реакція зберігає стабільність стека клітин, не застосовуючи пошкодження до корпусу клітини.

Неправильно: подушка для акумулятора електромобіля — це просто шматок м’якої піни.

Правильно: це компонент для керування тиском, розроблений відповідно до набухання клітин, робочої температури, остаточного стиску, електричної міцності, вібрації та допусків на збірку.

Як працює акумуляторна компресійна пластина?

Занадто тверда прокладка може розчавити або перевантажити клітини, тоді як надто м’яка прокладка може спричинити рух, пошкодження вібрацією та втрату стабільності модуля.

Ефективним рішенням є вибір матеріалу з передбачуваною реакцією напруга-деформація та стабільною силою відштовхування в необхідному діапазоні стиснення.

Інженери оцінюють цю поведінку через силу стиснення, відхилення, або CFD . CFD показує, яку силу прикладає накладка при різних рівнях стиснення.

Відносно плоска та контрольована крива CFD допомагає прокладці пристосуватися до розширення клітин без різкого підвищення тиску. Не менш важливий низький рівень компресії, тому що колодка повинна відновлюватися, а не залишатися назавжди сплющеною.

Які функції може забезпечувати подушка для акумулятора EV?

Використання пінопласту єдиного призначення без перевірки середовища повного модуля може зробити батарею вразливою до вібрації, витоку електричного струму, помилок у складанні та дисбалансу тиску.

Багатофункціональну подушку автомобільного класу слід вибирати відповідно до механічних, електричних, теплових і виробничих вимог.

Залежно від матеріалу та конструкції подушка для акумулятора електромобіля може виконувати такі функції:

• Компенсація клітинного розширення: забезпечує оборотне дихання та постійний набряк.

• Управління тиском: підтримує контрольовану силу на стеку клітин.

• Зменшення вібрації: обмежує відносний рух між сусідніми комірками.

• Амортизація: Зменшує механічні навантаження під час ударів про дорогу та експлуатації автомобіля.

• Компенсація допуску: поглинає зміну розмірів комірок і модулів.

• Електрична ізоляція: допомагає відокремити електропровідні компоненти батареї, якщо вказані діелектричні матеріали.

• Підтримка складання: утримує комірки на місці під час автоматизованого виробництва модуля.

Який матеріал найкращий для подушки батареї EV?

Вибір матеріалу лише за ціною чи м’якістю може призвести до остаточної деформації, неконтрольованого тиску, пошкодження ізоляції або відмови під час перевірки батареї.

Найкращим матеріалом є той, чиї властивості стиснення, температури, діелектрика, старіння та горючості відповідають конкретному дизайну комірки та модуля.

Мікропористий поліуретан і силіконова піна широко використовуються, але вони поводяться по-різному під впливом тепла, вологості, стиснення та тривалого старіння. Спеціалізовані багатошарові прокладки також можуть поєднувати стисливу піну зі слюдою або іншим теплоізоляційним шаром.

Де встановлена ​​подушка для батареї EV?

Розміщення прокладки в неправильному місці може призвести до нерівномірного стиснення, перешкоджати охолодженню, пошкодити датчики або передати силу на шини та високовольтні роз’єми.

Прокладку слід розташувати відповідно до напрямку розширення камери, системи обмеження модуля, електричної схеми та конструкції теплового керування.

Найпоширенішим розташуванням є між суміжними сумочними або призматичними клітинами. Прокладки також можна розмістити між кінцевою коміркою та кінцевою пластиною модуля або на вибраних інтерфейсах модуля.

Прокладка не повинна перекривати вентиляційні канали, поверхні охолодження, датчики тиску, термістори, шини або прокладку джгутів. Його вирізана форма повинна повторювати функціональну область клітини, а не просто копіювати контур клітини.

Які тести та стандарти слід розглянути?

Накладка, яка добре показала себе під час випробування на стиснення при кімнатній температурі, все одно може вийти з ладу після термічного старіння, впливу вологи, вібрації або тисяч циклів заряджання.

Перевірте колодку на рівні матеріалу, стека елементів, модуля та повної батареї в передбачуваному автомобільному середовищі.

Важливі випробування матеріалів включають CFD, остаточну температуру на стиск, релаксацію напруги, діелектричну міцність, горючість, температурне старіння, старіння вологості та хімічну сумісність.

Вимоги до рівня заряду батареї можуть посилатися на такі стандарти, як ISO 6469-1, UL 2580, SAE J2380, SAE J2929 і Регламент ЄЕК ООН № 100 . Ці стандарти стосуються головним чином акумуляторних систем і безпеки транспортних засобів; вони не сертифікують автоматично індивідуальну подушечку.

Часті запитання

Незрозуміла термінологія часто призводить до того, що покупці запитують неправильну піну, товщину або функцію безпеки.

Скористайтеся наведеними нижче прямими відповідями, щоб визначити програму, перш ніж запитувати пропозицію чи зразок.

Якої товщини має бути подушка для акумулятора EV?

Довільна товщина може надмірно стиснути комірку або залишити модуль ослабленим. Товщина прокладки повинна бути розрахована з доступного простору, попереднього навантаження, толерантності клітин, очікуваного розбухання та допустимого тиску.

Чи захищає накладка від тепла?

Стандартна накладка може обгоріти або передавати тепло сусіднім осередкам під час сильного перегріву. Використовуйте спеціально перевірену пластину для розповсюдження тепла, коли потрібне пом’якшення розбігу тепла.

Поліуретан чи силікон краще використовувати для акумуляторних панелей?

Вибір лише за назвою матеріалу може спричинити неправильну температуру чи тиск. Поліуретан часто вибирають для ефективного управління тиском, тоді як силікон може запропонувати більшу ефективність при високих температурах; остаточний вибір вимагає тестування програми.

Остаточні технічні рекомендації

Поводження з подушечкою для батареї електромобіля як з недорогою пінопластовою вставкою може призвести до пошкодження елемента, періодичних збоїв високої напруги, претензій щодо гарантії та повної повторної перевірки модуля.

Розглядайте його як компонент точного керування тиском і перевіряйте його разом із осередками, кінцевими пластинами, системою охолодження, шинами, роз’ємами та джгутом високовольтних проводів.

З мого 15-річного досвіду роботи з автомобільними джгутами та високовольтними з’єднаннями я зрозумів, що механічний тиск усередині акумуляторного модуля ніколи не впливає лише на елементи. Згодом він досягає клем, шин, роз’ємів, датчиків і точок прокладки джгутів.

Моє практичне правило просте: контролюйте рух клітини, перш ніж це стане проблемою електричного підключення . Перш ніж схвалити будь-яку подушечку для батареї електромобіля, перевірте криву тиску, ступінь стиснення, діелектричні характеристики, старіння в навколишньому середовищі та розширення елемента в кінці терміну служби з фактичними даними модуля.

Авторитетні посилання

1. Корпорація Rogers, Матеріал батареї PORON EVExtend .

2. Рішення Saint-Gobain Tape Solutions, Деформація сили стиснення в додатках EV .

3. Рішення Saint-Gobain Tape Solutions, Управління розбуханням елементів батареї електромобілів .

4. Рішення UL, Випробування акумуляторів електромобілів і нормативні стандарти .

5. Міжнародна організація стандартизації, ISO 6469-1:2019 Безпека системи зберігання енергії, що перезаряджається .

6. Європейська економічна комісія ООН, Правила ЄЕК ООН № 100 .

7. SAE International, SAE J2380 Вібраційні випробування акумуляторів електромобілів .

8. SAE International, SAE J2929 Стандарт безпеки акумуляторної системи .