科思创产品用于电动汽车电池组
首个采用拜本兰?制成的电动汽车电池组圆柱形电池座设计已被证明相当成功(见图1),现已成为成熟的电动汽车解决方案(由安全、坚韧的材料制成的电动汽车组件
CovestroAG)。拜本兰?长期被应用于锂离子电池组,其在IT、消费电子和医疗设备领域表现出的优异性能已得到证实。尽管已经有这些成功的案例,但人们仍在努力探索更经济的解决方案。在这个市场上的新玩家现在都是行业中的知名企业,他们更加注重优化设计,以及提升能量密度。
图1:由拜本兰?制成的电动汽车电池组使用圆柱形电池座设计
电池座尺寸
将圆柱形电池装入一个模块中需要严格控制公差,以安全地将所有必要的组件封装在一起。这不仅需要满足电池组的大规模组装需求,更重要是要确保安全性。模块或电池组需要进行各种破坏性测试,以验证该组件的安全性。电池本身的尺寸差异也可能造成问题。例如,对于不同的制造商,典型的电池的直径可能在规定的直径18.3mm正0.2/负0.3mm范围内波动。这就提出了如何实现电池固定的最佳平衡、放置电池时的反馈、对材料施加的压力大小和加工成本等问题(见图2)。科思创评估了多种解决方案及其优缺点,以帮助客户选择合适的电池座材料。例如,拜本兰?产品的延展性能够通过最小化电池座材料的弹性变形,确保圆柱型电池与电池座紧密贴合,这降低了自动装配过程中出现问题的可能性,对大规模量产的成本控制极为重要。
图2:圆柱形电池的几何形状(左上)和用拜本兰?设计的配合电池座(下)。
圆柱形电池座的蛤壳式设计
在电池座的设计中,满足扩大生产规模需求的能力很重要,但往往被忽视。一种新出现的设计是蛤壳式设计,在这种设计中,电池置于两个可拆开的壳体组件之间,并使用紫外线(UV)固化的粘合剂将圆柱形电池固定。
图3:用拜本兰?制造的蛤壳式圆柱形电池座
对于这类设计,科思创提供拜本兰?FREVPC+ABS合金以及紫外线固化粘合剂。该材料的紫外线透射率至少为30%,使粘合剂能够在5秒钟内固化,加快了电池模块的组装速度。拜本兰?FREVPC+ABS合金还保留了拜本兰?系列产品的传统特性,包括UL94V-0阻燃等级、高延展性和出色的可加工性,使其成为适于大规模装配的有严格公差要求的部件的理想之选。除了要满足公差和将多个部件安装在一起的要求,还需满足装配时间的要求,这与装配工艺本身有关,而且可以通过选用正确的材料来进一步提升。
用于铝合金部件组装的玻纤增强产品
拜本兰?T88GF-20(PC+SAN合金)是20%的玻纤增强材料,具有更高的刚度,从而适用于长而薄的部件,也可满足结构部件(如母线支架)等功能部件的要求。此外,由于该材料的线性热膨胀系数(CLTE)与铝相似,这些部件可以与其他金属部件结合使用,而没有在使用温度范围内因不同膨胀系数而产生应力的风险。这种产品大多用于蛤壳设计,见图3,但多用于较大尺寸的组件,或仅作为顶部和底部的蛤壳板。
总结
电池组中各部件的紧密配合对其可靠性和性能影响很大。选择最适合应用场景的材料,如拜本兰?产品,使电池设计人员能够优化设计,包括组件安装以及后续装配过程。
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本文编辑:佚名
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