Galios akumuliatorių sauga yra pagrindinė naujų energetinių transporto priemonių ir energijos kaupimo sistemų srities problema, o apvalkalo apsaugos projektavimo, kaip pagrindinio barjero, svarba užtikrinti, kad saugus akumuliatorių sistemų veikimas būtų savarankiškas -. Apsaugos nuo apvalkalo dizainas yra skirtas efektyviai atsispirti fizinėms pažeidimams, cheminei korozijai ir potencialiam elektros smūgio rizikai - nuo išorinių aplinkos veiksnių iki galios akumuliatoriaus, tuo pačiu užtikrinant normalią funkciją ir ilgą - terminą stabilus akumuliatorių sistemos vidinių komponentų veikimas. Šis straipsnis sistemingai paaiškins pagrindinį aptvaro apsaugos projekto turinį nuo medžiagų atrankos aspektų, konstrukcijos projektavimo, apsaugos lygio ir standartizacijos reikalavimų.
1. Medžiagos pasirinkimas
Pagrindinė galios akumuliatoriaus apvalkalo apsaugos dizaino užduotis yra medžiagų pasirinkimas. Būsto medžiagos turi turėti puikų mechaninį stiprumą, atsparumą korozijai ir elektros izoliacijos savybėms, kad būtų galima susidoroti su sudėtinga ir keičiama veikimo aplinka. Šiuo metu galios akumuliatoriaus apvalkalas daugiausia pagamintas iš aukšto - tankio aliuminio lydinio arba plieno medžiagų, kurios susidaro tiksliais liejimo ar štampavimo procesais, o paviršius yra anoduotas arba purškiamas, kad padidintų atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai. Aliuminio lydinio apvalkalas turi lengvą, gerą šilumos išsklaidymą ir stiprų atsparumą smūgiui, yra tinkamas keleiviniams automobiliams ir lengvosios energijos kaupimo sistemoms. Plieniniai apvalkalai dažniausiai naudojami komercinėse transporto priemonėse ir didelėse - mastelio energijos kaupimo elektrinėse dėl didesnio stiprumo ir tvirtumo. Pasirinkus medžiagas, taip pat reikia atsižvelgti į sąnaudas - efektyvumą ir perdirbamumą, kad būtų galima suderinti su žaliosios gamybos koncepcija. Pavyzdžiui, „Tesla“ ankstyvomis dienomis naudojo aliuminio lydinio lukštus, o jo sienos storis buvo kontroliuojamas 1. 2 mm, atsižvelgiant į lengvojo svorio ir stiprumo poreikius; Kita vertus, BYD teikia pirmenybę plieniniams apvalkalams, kurie veiksmingai prailgina akumuliatoriaus veikimo laiką per daugialypę - sluoksnio anti - korozijos dangos technologiją.
Raktas į aptvaro apsaugos dizainą yra konstrukcinis dizainas. Maitinimo akumuliatoriaus apvalkalas paprastai priima padalytą - ertmės struktūrą, efektyviai išskirti pagrindinius komponentus, tokius kaip teigiamas elektrodas, neigiamas elektrodas ir separatorius nuo išorinės aplinkos. Splito kameros konstrukcija ne tik sumažina elektrolitų nuotėkio riziką, bet ir pagerina akumuliatorių sistemos sandarinimo efektyvumą. Korpuso apačioje nustatytas skystas dėklas, kad būtų galima surinkti elektrolitus, kuriuos sukelia šiluminis bėgimas arba išorinis šokas, kad jis neišplėtų į kitas vietas. Be to, aplink apvalkalą rezervuojami šilumos išsklaidymo kanalai, derinami su šilumos laidžiomis medžiagomis ir šilumos valdymo sistemomis, siekiant įsitikinti, kad akumuliatorius išlieka stabilus darbinės temperatūros diapazone. Pavyzdžiui, „CATL“ priima „sumuštinio“ struktūrą savo „Kirin“ akumuliatoriaus konstrukcijoje, kuri pasiekia puikų šiluminio valdymo našumą ir atsparumą smūgiui, derinant daugialypį - sluoksnio šiluminės izoliacijos plėvelę ir aukštą - tvirtumo apvalkalą. Duomenys rodo, kad akumuliatorių sistemos elektrolitų nuotėkio greitis su padalytu - ertmės apvalkalu yra mažesnis nei 0. 5%, daug mažesnis nei pramonės vidurkis.
2. Apsaugos lygio dizainas
Apsaugos lygis yra svarbus aptvaro apsaugos projekto rodiklis, kuris paprastai vertinamas pagal IEC 60529 standartą. Standartiniai klasifikuoja apsaugos nuo korpuso įvertinimus nuo IPXX iki IP69K, kur IPXX rodo apsaugą nuo patekimo į svetimus objektus ir skysčius. Galios akumuliatoriaus korpusas paprastai yra IP67 arba IP68, tai reiškia, kad jis gali būti panardintas į 1 m giluminį vandenį 30 minučių, nepaveiktas. Pavyzdžiui, „LG Chem“ naudoja IP68 apsaugos reitingą savo „E7“ serijos baterijose su specialiu sandariklio konstrukcija, kad užtikrintų stabilų veikimą drėgnoje aplinkoje. Apsaugos lygio patobulinimas priklauso ne tik nuo medžiagos savybių, bet ir nuo sandarinimo struktūros optimizavimo. Pavyzdžiui, „Tesla“ žymiai pagerino apvalkalo sandarinimo našumą, pridėdama O - žiedus prie siūlių ir derindama ją su ultragarso suvirinimo technologija.
3. Reguliavimo reikalavimai
Standartizacijos reikalavimai turi pagrindinę reikšmę kuriant apvalkalo apsaugą. Kinijos nacionalinis standartas GB/T38031 - 2020 "Elektrinių transporto priemonių galios baterijų saugos reikalavimai kelia aiškius reikalavimus, susijusius su apvalkalo apsaugos lygiu, mechaniniu stiprumu ir šiluminiu stabilumu. Standartas nurodo, kad akumuliatoriaus apvalkalas turi išlikti nepažeistas nuo –40 laipsnių iki 85 laipsnių, o 10 mm sferinio plieno rutulio smūgio bandyme nėra įtrūkimų ar deformacijos. Be to, Europos Sąjunga UN 38. 3 standartas taip pat pateikia griežtus gaubtų apsaugos reikalavimus, įskaitant vibraciją, šoką ir temperatūros bei drėgmės dviračių testus. Šie standartizacijos reikalavimai paskatino nuolatinį apsaugos nuo aptvaro technologijos pažangą, pavyzdžiui, reikšmingą BYD atsparumo smūgiui pagerėjimą, pridedant pluoštu sustiprintas medžiagas į plieninius gaubtus.
4. Akumuliatorių apsaugos projektavimo tendencija
Ateities apvalkalo apsaugos projektavimo tendencija yra intelektas ir lengvasis. Didėjant akumuliatorių sistemos energijos tankiui, apvalkalo medžiagą reikia toliau optimizuoti. Anglies pluošto kompozitai palaipsniui tapo pageidaujama medžiaga aukštai - galinei galios akumuliatoriaus apvalkalams dėl jų didelio specifinio stiprumo, mažo šiluminio išsiplėtimo koeficiento ir puikaus atsparumo korozijai. Pavyzdžiui, „NIO EP9“ elektromobilyje yra anglies pluošto apvalkalas, kuris sveria 30% mažiau nei aliuminio lydinio lukštai ir turi 50% daugiau atsparumo smūgiui. Be to, intelektualus apsaugos projektas taip pat vystosi, integruojant temperatūros jutiklius, slėgio jutiklius ir akustinio aptikimo įtaisus, kad būtų galima stebėti gaubto būklę realiuoju laiku ir iš anksto perspėti apie galimą riziką. Pavyzdžiui, CATL į savo naują bateriją įdėjo intelektualią apvalkalo stebėjimo sistemą, kuri analizuoja jutiklio duomenis per algoritmus, kad būtų galima tiksliai nustatyti mažas apvalkalo deformacijas ir veiksmingai užkirsti kelią šiluminėms avarijoms.
Apibendrinant galima pasakyti, kad apsauginis galios akumuliatorių apvalkalų dizainas yra išsami tema, apimanti medžiagų mokslą, konstrukcinę inžineriją, standartizaciją ir intelektualiąsias technologijas. Per mokslinę medžiagų pasirinkimą, optimizuotą konstrukcinį dizainą, griežtą apsaugos lygius ir nuolatinį standartizavimą, apvalkalo apsaugos dizainas suteikia patikimą galios akumuliatorių sistemos saugumą. Ateityje, pritaikius naujas medžiagas ir technologijas, „Shell“ apsaugos dizainas vystysis aukštesnio našumo, mažesnio svorio ir stipresnio intelekto kryptimi ir padės tvirtą pagrindą nuolatinėms energijos akumuliatorių pramonės naujovėms.
Acey intelektualiSpecializuojasi vienas - sustabdyti sprendimus, skirtus pusiau - automatinėms/visiškai - ličio akumuliatorių pakuočių, naudojamų ESS, UAV, E - dviračių, surinkimo įbrėžimo, elektrinių įrankių, dviejų/trimis dviračių ir tt papildomais papildomais elementais, papildomais dviračiais, papildomais dviračiais. Mašina, akumuliatorių rūšiavimo mašina, izoliacinio popieriaus priklijavimo mašina, CCD testeris, rankinis/automatinis taškinis suvirinimo mašina, BMS testeris, akumuliatoriaus išsamus testeris ir akumuliatoriaus paketo bandymo sistema ir kt.
