Los misterios de la batería ev
¿Alguna vez se ha preguntado por el proceso de diseño y fabricación de batería ev?
El pack de baterías ev conecta varios célula de la batería en serie y en paralelo a través de conectores conductores para formar una fuente de alimentación. Puede decirse que la función básica del pack de baterías ev es la conexión, la fijación y la protección de seguridad.
En este artículo exploraremos los misterios de las baterías para vehículos eléctricos y sus requisitos de seguridad.
Diseño de baterías para VE
Seguridad de los materiales
Debe evitarse el diseño de esquinas afiladas para los componentes del pack de baterías ev, deben controlarse las rebabas y el polvo metálico flotante en los bordes y superficies, y la superficie debe tratarse con anticorrosión.
Los materiales deben tener en cuenta los requisitos de protección contra incendios e ignifugación. Debe considerarse la posibilidad de aplicar un tratamiento anticorrosión a las piezas de conexión eléctrica para evitar la generación de calor causada por el aumento de la resistencia de contacto tras un uso prolongado.
Seguridad de las máquinas
Para la protección de seguridad mecánica, el diseño debe tener en cuenta la protección del producto en condiciones de trabajo de extrusión, caída, vibración, etc., de modo que el producto pueda cumplir los requisitos funcionales y las distintas normativas de seguridad.
El diseño de la fiabilidad mecánica debe cumplir la vida útil de diseño de todo el vehículo. La durabilidad y fiabilidad del transporte, la manipulación y la instalación deben tenerse plenamente en cuenta.
Seguridad eléctrica
Seleccione láminas aislantes con alta resistencia dieléctrica para garantizar que el aislamiento del pack de baterías cumple los objetivos de diseño. La resistencia del aislamiento del pack de baterías ev debe tener una buena fiabilidad tras su almacenamiento a diferentes temperaturas y humedad.
Seguridad térmica
El diseño estructural del pack de baterías debe garantizar que la célula individual tenga un área de disipación de calor suficiente, y asegurar que la transferencia de calor entre el pack de baterías y el sistema de gestión térmica cumpla los requisitos de disipación de calor y calentamiento correspondientes.
La diferencia de altura de la interfaz de disipación térmica de la célula de la batería y el grosor del material de conducción térmica se mantienen dentro de un rango de tolerancia razonable para garantizar un contacto fiable con el sistema de gestión térmica.
Seguridad funcional
Precisión del muestreo de tensión. La adquisición de tensión incluye al menos la tensión de cada cadena de baterías y la caída de tensión del arnés de adquisición de tensión.
La precisión del chip de muestreo cumple los requisitos de precisión del muestreo de tensión. El tiempo de muestreo de tensión y transmisión de conversión es mucho más corto que el tiempo mínimo de tolerancia a fallos del sistema.
Fabricación de baterías para VE
Aislamiento de celdas de batería
En el caso de las celdas de batería con carcasa cargada, se utilizan materiales aislantes para lograr una protección eficaz del aislamiento mediante procesos de revestimiento o pulverización.
Las celdas de la batería se limpian eficazmente antes del aislamiento para evitar el riesgo de cortocircuito entre las celdas de la batería ensambladas causado por la introducción de partículas de polvo conductoras.
El proceso de aislamiento debe garantizar el recubrimiento efectivo de la capa aislante de acuerdo con los requisitos de diseño y, al mismo tiempo, garantizar que la capa aislante no se raye ni se arañe.
Método de conexión de la batería del VE
Los tipos habituales de baterías pueden dividirse en tres: soldadura, atornillado y crimpado mecánico, según el método de conexión entre el núcleo de la batería y la barra conductora.
Soldadura
Los procesos de soldadura aplicados a las baterías ev incluyen principalmente la soldadura láser, la soldadura por ultrasonidos y la soldadura por resistencia. Entre ellos, la soldadura láser y los robots industriales se están convirtiendo gradualmente en la fuerza principal de las líneas automatizadas de producción de baterías.
Conexión roscada
Conexión atornillada, fija la conexión entre el núcleo de la batería y la barra colectora con un tornillo de bloqueo. Esta forma es relativamente sencilla en tecnología, pero se utiliza principalmente en sistemas de baterías con una capacidad de monómero relativamente grande. En particular, hay muchas estructuras de conexión por tornillo para pcélula rismática.
Prensado mecánico
Al depender de la deformación elástica de las piezas conductoras para mantener la conexión eléctrica entre la batería y el circuito, ocupa un poco de espacio y afecta a la densidad energética, pero las ventajas también son evidentes. La batería se desmonta fácilmente durante su utilización en cascada, y la posibilidad de obtener una célula de batería completa es alta.
Comparación de tres métodos de conexión
Las conexiones soldadas tienen menos resistencia que las atornilladas. La resistencia de la conexión es pequeña, y la energía eléctrica almacenada en la batería puede ayudar al coche a recorrer una distancia más larga con mayor eficiencia.
Sin embargo, también puede observarse que la conexión por tornillo se aplica generalmente a las baterías grandes, y destaca su mayor conductividad, al tiempo que se debilita la desventaja de su baja eficiencia.
La ventaja del crimpado mecánico radica en la flexibilidad de desmontaje y montaje, el alto índice de éxito del mantenimiento posterior y el reciclaje secundario. La desventaja es que resulta difícil mejorar en gran medida la eficacia del montaje.
Montaje del pack de baterías ev
El montaje de baterías consiste en instalar las celdas de la batería de distintas formas en serie y en paralelo con bastidores o soportes fijos.
Si la cola necesita alta temperatura para acelerar el curado, la temperatura de calentamiento debe optimizarse para evitar daños en los componentes a alta temperatura.
Durante el proceso de montaje y extrusión del módulo, no se puede superar la presión que puede soportar el núcleo de la pila. Es necesario que los equipos de extrusión dispongan de una función de control de la presión o que el diseño y la selección de los equipos garanticen que la presión no supere la capacidad de la célula.
En el caso de las celdas de batería de petaca, el proceso de ensamblaje del paquete de baterías garantiza los requisitos de planitud de las lengüetas de la batería, cumple las condiciones de soldadura y asegura la fiabilidad de la conexión de la fila de aluminio.
Batería ev cilíndrica
Las baterías cilíndricas tienen un tamaño reducido y son muy adecuadas para paquetes de baterías con espacios irregulares, aprovechando al máximo el espacio de las esquinas. El propósito del diseño estructural del pack de baterías cilíndricas ev es fijar múltiples baterías cilíndricas en posiciones designadas para garantizar que no se produzca un desplazamiento excesivo en condiciones razonables de vibración y choque.
La posición de la célula viene determinada por el soporte de la célula. En casos extremos, el soporte de la célula puede deformarse. Para mantener la distancia entre las células, se suele diseñar por separado un espaciador de telecomunicaciones de baja calidad y resistente a altas temperaturas.
Dentro del paquete de baterías ev cilíndrico, la conexión en paralelo es relativamente fácil de realizar, siempre que se conecte una barra colectora a un polo de la célula de la batería. Tesla Batería 18650 utiliza un diseño de barras paralelas.
Pero para conseguir una distribución uniforme de la densidad de corriente y un campo térmico uniforme hay que poner a prueba el nivel de los ingenieros.
Por lo general, se intenta diseñar una estructura relativamente simétrica, pero la posición cercana a la entrada y salida del paquete de baterías siempre difiere de la disposición uniforme de otras celdas, por lo que es el punto clave de la simulación del diseño.
Pruebas de seguridad de las baterías de los vehículos eléctricos
Seguridad eléctrica
La prueba de seguridad eléctrica del módulo incluye principalmente pruebas de sobrecarga, sobredescarga y cortocircuito externo. La prueba de seguridad eléctrica simula principalmente que cuando falla el sistema de gestión de la batería o la pila de carga, la batería no debe sufrir accidentes de seguridad como incendios y explosiones.
Seguridad de las máquinas
Las pruebas de seguridad mecánica de las baterías ev incluyen principalmente extrusión, acupuntura, caída, etc. La prueba de seguridad mecánica simula principalmente que cuando se abusa de la batería o tiene un accidente de tráfico, la batería se somete a impactos externos anormales, como la colisión de dos vehículos, el impacto de la parte inferior del vehículo con un objeto duro, etc.
Seguridad medioambiental
Las pruebas de seguridad ambiental de las baterías EV incluyen principalmente pruebas de calentamiento, ciclos de temperatura, baja presión e inmersión en agua de mar. Las pruebas de seguridad ambiental simulan principalmente la aplicación de baterías en entornos difíciles, como condiciones anormales de alta temperatura, cambios repetidos de temperaturas altas y bajas, etc.
