X'inhu Kompartiment tal-Batterija?
"Kompartiment"jirreferi għall-qafas strutturali ġewwa pakkett ta 'batteriji li jżomm u jorganizza ċ-ċelloli. Jidher sempliċi, iżda d-definizzjoni eżatta ta 'dan it-terminu tvarja b'mod sinifikanti minn kumpanija għal oħra. Meta kont f'Rivian, kulħadd sejħilha "cell carrier." Wara li mort għand fornitur Korean Tier-1, id-dokumenti interni kollha rreferew għalih bħala "akkomodazzjoni tal-modulu." L-istess ħaġa, isem differenti.
Ilni f'din l-industrija għal 11-il sena, u x'aktarx qattajt aktar ħin fuq id-disinn tal-kompartimenti milli fuq kwalunkwe sottosistema oħra. Mhux għax it-teknoloġija nnifisha hija partikolarment diffiċli; huwa minħabba li huwa magħqud sewwa ma 'kważi kull ħaġa oħra. Ibdel dimensjoni waħda tal-kompartiment, u trid terġa' tħaddem simulazzjonijiet termali, strutturali u ta' assemblaġġ mill-ġdid.
Ħalli niffoka fuq il-forza ta' nefħa taċ-ċelluli - dan huwa fejn dħalt fl-aktar nases.
Kulħadd jaf iċ-ċelloli prismatiċi jintefħu matul iċ-ċikli ta 'ċarġ/skariku, iżda kemm fil-fatt jintefħu jvarja b'mod selvaġġ skond id-dejta tal-fornitur. Rajt datasheets CATL jippretendu 8% nefħa tul il-ħajja għal kapaċità partikolari, filwaqt li Samsung SDI jelenka 12% għal ċellula komparabbli. Meta tistaqsi lill-inġiniera tagħhom, jgħidu "kundizzjonijiet tat-test differenti." Liema waħda hija korretta? Ħadd ma jaf verament. Għalhekk fid-disinn, dejjem nieħdu l-agħar-valur tal-każ (12%) u mbagħad napplikaw fattur ieħor ta' sikurezza ta' 1.2×.
Fl-2021, ħdimt fuq proġett għal OEM tal-Istati Uniti (ma nistax insemmihom). Il-pjanċi tat-tarf tal-kompartiment kienu azzar stampat ta '2.5 mm. Għaddejna għexieren ta' iterazzjonijiet CAE - stress u deformazzjoni kollha dehru tajbin. Imbagħad, madwar 14-il xahar wara l-SOP, il-fallimenti fil-qasam bdew jinżlu. Dehru vojt bejn il-mili tal-vojt u l-pjanċa kiesħa, ir-reżistenza termali telgħet, u xi ċelloli kienu qed jaħdmu 7-8 gradi aktar sħan mill-ġirien tagħhom. Il-BMS ma tarmix difett għax ma kienx għadu laħaq il-limitu, iżda tixjiħ aċċellerat kien inevitabbli. Eventwalment qlibna għal pjanċi tat-tarf tal-aluminju fondut ta' 4 mm die-u l-kwistjoni sparixxa.(Mhux se nsemmi kemm deher dak il-kont ta' xogħol mill-ġdid.)
Għaliex is-simulazzjoni ma qabditx?
Minħabba li l-każ ta' nefħa-forza tat-tagħbija li daħħalna fis-CAE kien sempliċement żbaljat. Id-dejta tal-manifattur taċ-ċelluli kienet imkejla f'25 grad kostanti. Fir-realtà, meta l-karozza tkun qed issuq madwar Phoenix fis-sajf, it-temperaturi tal-pakketti regolarment jaqbżu l-45 grad. Espansjoni termali tal-elettroliti + tkabbir SEI aċċellerat=forza attwali ta 'nefħa ferm ogħla mill-valur tad-datasheet. Ħadd ma jaf il-multiplikatur eżatt. Wara dak id-diżastru, qatt m'għadni nafda s-simulazzjoni waħedha - issa nagħtu mandat ta' validazzjoni ta' ċikli ta' kamra-hot-temperatura għolja fuq kull disinn ġdid.
Iċ-ċelloli ċilindriċi huma storja kompletament differenti.
Għal 21700s jew 4680s, ħafna mill-ebusija radjali tagħhom ġejja mill-bott innifsu; espansjoni axjali hija minuri. It-tħassib ewlieni huwa l-ispazjar u l-metodu ta 'fissazzjoni.
Il-pakkett strutturali 4680 ta 'Tesla huwa approċċ affaxxinanti: iċ-ċelloli huma marbuta direttament b'adeżiv mal-folji ta' fuq u t'isfel, u b'mod effettiv jibdlu ċ-ċelloli f'membri li jġorru t-tagħbija-.
Vantaġġ kbir:jeliminaw il-piż ta 'kompartiment tradizzjonali.
Żvantaġġ kbir:servizz żero - ċellula waħda ħażina u l-pakkett kollu huwa ruttam.
Personalment, naħseb li dan il-kummerċ-off jagħmel sens perfett għall-mudell tan-negozju ta' Tesla (integrazzjoni vertikali + mentalità tal-gigacasting), iżda ma jaqbilx għal kull OEM li jipprijoritizza s-servizz. L-inġiniera Ford u GM li tkellimt magħhom għadhom jinsistu fuq moduli li jistgħu jitneħħew.
Metodi komuni ta' fissazzjoni taċ-ċelluli ċilindriċi-:
Brackets tal-plastik bi snap-fits: l-orħos, eċċellenti għall-assemblaġġ ta'-volum għoli, iżda oqgħod attent għal creep - PA66 GF30 se jiddeforma taħt tagħbija sostnuta 'l fuq minn ~50 grad .
Tmiem tal--pjanċa: ir-ringiela kollha hija mbuttata bejn il-pjanċi tal-kolletturi fiż-żewġt itruf.
Twaħħil adeżiv: eżattament dak li tagħmel Tesla.
It-twaħħil għandu tieqa tal-proċess estremament dejqa.
Ftit wisq adeżiv → saħħa ta 'bond insuffiċjenti.
Wisq → overflow fuq il-ħajt tal-ġenb taċ-ċellula, iweġġgħu t-trasferiment tas-sħana.
Ħin ta 'tqaddid huwa uġigħ ta' ras ieħor. Fuq proġett wieħed użajna kolla strutturali Henkel (xi ħaġa Loctite, ma tistax tiftakar il-grad eżatt) li spec'd 24 h kura f'temperatura tal-kamra, iżda l-linja tagħna ppermettiet biss 4 h dwell time. Spiċċajna naqleb għal kura assistita tas-sħana ta' 60 grad / sagħtejn, li kienet tfisser li nżidu stazzjon tat-tisħin kollu u nerġgħu nagħmlu t-tqassim tal-linja.
Nota ta 'malajr dwar il-ħxuna tal-kuxxinett termali(dan jintalab ħafna):
- Kuxxinett ta '0.5 mmnormalment jitla' fi 3–5 W/m·K.
- Kuxxinett ta '1.0 mmjiftaħ għażliet ta'-konduttività ogħla (xi wħud jilħqu 6–8 W/m·K), iżda r-reżistenza termali totali mhix dejjem aħjar minħabba l-ħxuna żejda.
Int trid tmexxi n-numri għal kull każ. Kuxxinetti eħxen jassorbu aktar tolleranza -up (li jħobbu kemm dawk li jfasslu ċ-ċelluli kif ukoll dawk li jfasslu l-pakketti), iżda l-prestazzjoni termali finali trid tiġi vvalidata b'ħardwer reali.
Rigward il-kompartimenti tat-tkessiħ tal-immersjoni- M'għandix ħafna idejn-esperjenza, għalhekk mhux se nispekula. Dak li naf huwa li r-rekwiżiti tas-siġillar huma brutali (IP67 jew saħansitra IP68), u l-kompatibilità tal-materjal mal-fluwidu dielettriku hija kritika - xi plastiks irattab jew jintefħu meta mxarrba. XING Mobility fit-Tajwan għamel ħafna proġetti ta 'immersjoni; il-white papers tagħhom huma pjuttost dettaljati u ta’ min jinqraw jekk int interessat.
