Еволюцията на кутиите за батерии за електрически превозни средства

 

С бързия растеж на глобалния пазар на нови енергийни превозни средства, технологията за батерии, като негов основен компонент, получи широко внимание. По-специално, изборът на материал и производственият процес на черупките на батериите са от голямо значение за подобряване на безопасността, ефективността и рентабилността на електрическите превозни средства. Тази статия ще опише подробно няколко напредналиалуминиев корпус на батериятарешения, целящи да предоставят на клиентите цялостна техническа поддръжка и предложения за приложения.

 

 

Вероятно един от най-важните компоненти в електрическото превозно средство (EV) е този, който поддържа батерията суха, сигурна и безопасна в случай на катастрофа или пожар. Има много термини, използвани за описание на този компонент: корпус, корпус, тава, кутия и корпус; материалите, използвани в момента за корпуси на батерийни пакети, включват стомана, алуминий и пластмасови композити.

 

Не е изненадващо, пъленEV батерииса доста тежки, като обикновено представляват около 40% от общото тегло на превозното средство; когато вземете предвид компонентите на един акумулаторен пакет (клетки и модули, термично управление, система за управление на батерията BMS, сепаратори и т.н.), лесно е да разберете защо те също са много скъпи, възлизащи общо до 50% от стойността на автомобила.

 

Ето защо с батериите трябва да се работи внимателно както по време на употреба, така и след употреба в EV; когато захранваща батерия в EV достигне края на полезния си живот, тя все още има какво да предложи на света, независимо дали чрез рециклиране или вторична употреба, така че захранващата батерия трябва лесно да се разглобява за рециклиране.

 

 

 

Подвижен

 

Ключът към настоящите стратегии за проектиране на кутии за батерии е възможността за отстраняване, защита от пожар и термична защита, ефективност при сблъсък и възможност за рециклиране. Пазарът на EV батерии обаче се развива бързо с чести промени в химията на батериите, форматите на опаковките на батериите (мека опаковка, цилиндрична, призматична) и технологията на батериите, а пристигането на технологията за батерии в твърдо състояние е все по-близо. Всичко това оказва влияние върху кутиите за батерии на EV.

 

Както ще видим, ролята на корпуса на батерията в архитектурата на превозното средство се развива, увеличавайки структурните изисквания, което от своя страна повдига въпроси относно наличността на материалите, техниките на свързване и изискванията за пригодност.

 

Около 80% от електрическите превозни средства в момента използват алуминиеви кутии за батерии, като останалите са доминирани от стомана, но новите термопластични решения предлагат лека и иновативна алтернатива на металните решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Избор на материал на корпуса на батерията

 

Вековният дебат между стоманата и алуминия продължава в пространството на корпуса на батериите, като всеки доставчик твърди, че е по-подходящ от другия. Производителите на стомана изтъкват предимствата си във висока якост, възможност за формоване и възможност за ремонт, както и рентабилност и че изискват по-малко въглероден интензитет в сравнение с други материали по време на производството.

 

Пластмасовите решения могат да намалят теглото, да намалят разходите, да подобрят безопасността и да имат по-малко въздействие върху околната среда по отношение на рециклируемостта и по-ниските емисии на CO2 от стоманата или алуминия.

 

SABIC получи награда Edison за своя термопластичен корпус на батерията за Plug-in хибрида Honda CR-V. Разтворът от 6 кг шприцована полипропиленова фибростъкло смола, голяма част с размери 1,6mx 1m и 2mm дебелина, спести на Honda 10% от теглото и 10% от разходите в сравнение със стоманено решение с изолация.

 

Корпус на батерията

 

Корпусът на батерията е нещо повече от обикновена кутия, той е голям структурен защитен компонент, чиято роля и изисквания за производителност създават възможности за творчество и иновативно инженерство.

 

За доставчика на материали това се отразява в неговата програма за интегриране на много части (MPI), която комбинира множество части, щамповани от една LWB (лазерно заварена заготовка) в една горещо щампована част последователно, намалявайки необходимите операции за свързване.

Батериите ще бъдат интегрирани в каросерията в бяло (BIW), а производителите на автомобили и доставчиците на шасита от ниво 1 започват да обединяват своите отдели за шасита или BIW заедно с отделите си за батерии в едни и същи инженерни центрове, за да проектират бъдещи превозни средства. Това е заплаха, както и възможност за стоманодобивната промишленост.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Термична защита от изтичане

 

Основна област на загриженост за EV батериите е управлението на топлината и защитата от топлинно бягство и това е мястото, където термопластмасите блестят.

Организацията за безопасност UL Solutions разработи нов строг тест за термично изпускане, наречен UL 2596 („Метод за изпитване на термични и механични свойства на материалите на корпуса на батериите“), който подлага материала на термично изпускане, включващ 25 цилиндрични клетки (18650) в стоманена батерия.

 

Свойството на термопластичния материал на SABIC е, че при този тест, когато проба от материала беше подложена на пламък на 1000-градуса по Целзий за повече от пет минути, температурата отстрани на батерията беше под 200 градуса Целзий, без необходимост от термично одеяло, необходимо за алуминиеви и стоманени кутии.

 

Това е така, защото термопластичният материал, разработен от SABIC, започва да се овъглява, когато срещне огън и се разширява с течение на времето. Това означава, че не пренася топлина, което е уникално свойство на термопластичните материали. След известно време той действа като черупка на костенурка, превръщайки се в защитен слой срещу огън и пренос на топлина. Стандартните пластмаси се провалят на този тест, но пластмасата с милиметрова дебелина го издържа всеки път. В допълнение, формоването на термопластичната обвивка дава възможност за творчество и увеличава гъвкавостта на материала.

 

Устойчив

 

Разработването на батерията като структурен компонент обаче има значителни последици за други аспекти, особено за устойчивото производство, жизнения цикъл на компонентите и кръговрата.

 

Повечето производители на автомобили ценят възможността за ремонт, така че корпусът на батерията обикновено е достъпен, сменяем и сменяем. Но той също така призна, че в момента липсва възможност за ремонт. Повечето търговци няма да поправят батерията, а ще я изпратят обратно на OEM производители или други определени трети страни за обработка. Когато става дума за батерии за електрически превозни средства, възможността за ремонт е поне толкова важна, колкото възможността за рециклиране в стремежа към устойчив транспорт, и е много по-ефективна от възможността за рециклиране.

 

Бързото развитие на технологията за батерии за електрически превозни средства е добра новина за потребителите. Освен това носи вълнуващи възможности и предизвикателства за автомобилните производители и доставчиците.

 

 

като цяло,алуминиеви корпуси на батерията, като важен компонент на новите енергийни акумулаторни системи за превозни средства, имат значителни предимства в лекотата, безопасността и ефективността на производството. В бъдеще, с непрекъснатия напредък на технологиите и непрекъснатия растеж на търсенето на пазара, решенията за алуминиеви кутии за батерии ще играят още по-важна роля в новата енергийна индустрия. Предприятията трябва активно да обръщат внимание на тенденциите в индустрията, да се възползват от пазарните възможности и непрекъснато да подобряват своята конкурентоспособност, за да се справят с все по-ожесточената пазарна конкуренция.