EV 배터리 팩 EPTFE 밸런트 용접성 방수성 호흡력 압력 균형

제품개요

EV 배터리 팩 벤트는 전기 자동차 견인 배터리 인클로저의 독특하고 까다로운 요구 사항을 위해 특별히 설계된 고유량, 고신뢰성 압력 균등화 솔루션입니다. 이 제품은 배터리 팩 하우징에 직접 통합되도록 설계된 견고하고 용접 가능한 열가소성 캐리어와 넓은 면적의 높은 공기 흐름 ePTFE 방수 통기성 멤브레인을 통합합니다. 이 통풍구는 산악 주행 중 급격한 고도 변화, 고전력 충전 및 방전으로 인한 강렬한 열 순환, 밀봉된 배터리 인클로저의 큰 내부 공기량으로 인해 발생하는 극심한 압력 차이를 관리합니다. 지속적인 양방향 공기 흐름을 제공하여 배터리 하우징 씰에 압력을 가하고 피로하게 만드는 압력 상승을 방지하는 동시에 치명적인 내부 단락을 일으킬 수 있는 물, 도로 염분, 먼지 및 잔해에 대한 절대적인 장벽을 유지합니다. 통풍구는 배터리 팩의 IP67/IP6K9K 밀봉 요구 사항을 지원하며, 무엇보다 비상 가스 제거 기능으로 설계하여 셀 열 폭주 가스를 안전하게 배출하여 차량 구조와 탑승자를 보호할 수 있습니다.

원인

EV 견인 배터리 팩은 수백 또는 수천 개의 개별 셀, 버스 바, 냉각판 및 배터리 관리 전자 장치를 포함하는 대형 밀봉 알루미늄 또는 복합 인클로저입니다. 내부 공기량은 차량에 따라 50~200리터로 상당합니다. 150~350kW의 고속 DC 충전 중에는 셀과 버스 바에서 상당한 열이 발생하여 내부 공기가 빠르게 따뜻해집니다. 산길을 오르면 외부 대기압이 감소하는 반면 내부 압력은 더 높게 유지되어 강한 양의 차이가 생성됩니다. 반대로, 고속도로 주행 후 갑자기 찬 비가 내리면 내부에 날카로운 진공이 발생합니다. 종종 크기가 10~20kPa를 초과하는 이러한 압력 주기는 느린 벨로우즈처럼 작동하여 배터리 인클로저의 대형 평면 패널을 반복적으로 구부리고 주변 개스킷 씰에 압력을 가합니다. 수천 번의 압력 주기에 걸쳐 개스킷은 압축 영구 변형을 일으키고 누출 속도를 늦추어 인클로저의 방수 무결성을 손상시킬 수 있습니다. 고전압 배터리 팩에 물이 들어가면 치명적입니다. 전기 분해, 수소 가스 생성, 단락 및 열폭주를 유발할 수 있습니다. 또한 드물게 셀이 열폭주에 들어가는 경우 인클로저는 빠르게 팽창하는 뜨거운 가스를 안전하게 배출해야 합니다. 간단한 개방형 통풍구는 압력 관리를 해결하지만 방수 요구 사항을 충족하지 못합니다. 완전히 밀봉된 인클로저는 방수 기능을 해결하지만 압력 관리에는 실패합니다.

해결책

용접 가능한 EV 배터리 팩 통풍구는 균형 잡힌 다기능 솔루션을 제공합니다. 통풍구의 대형 ePTFE 멤브레인은 일반적으로 분당 5~20리터 이상의 높은 공기 흐름 용량을 제공하여 고도 변화 및 열 순환 중에 배터리 팩의 큰 내부 부피를 신속하게 균등화합니다. 멤브레인은 일반적인 물 유입 압력이 120kPa를 초과하는 완전 방수 기능을 갖추고 있어 물을 건너거나 고압으로 차체 하부를 세척하는 동안에도 배터리 팩이 건조한 상태를 유지합니다. 용접 가능한 캐리어는 배터리 하우징(알루미늄, 폴리아미드 또는 복합재)과 재질이 일치하며 검증된 용접 공정을 통해 통합되어 영구적이고 누출 방지 결합이 이루어집니다. 열 폭주 방지를 위해 벤트는 비상 탈기 기능(정의된 파열 압력 또는 더 큰 흐름 경로를 열어 뜨거운 가스와 입자상 물질을 안전하게 방출하여 폭발성 인클로저 파열을 방지하는 활성 밸브 메커니즘)으로 설계할 수 있습니다. 이러한 다층 보호 기능으로 인해 통풍구는 배터리 팩 설계에서 중요한 안전 구성 요소가 됩니다.

명세서

애플리케이션

• EV 견인 배터리 팩 인클로저(BEV, PHEV)

• 팩 내의 배터리 모듈 하위 인클로저

• 배터리 분리 장치 및 배전 인클로저

• 온보드 충전기 및 DC-DC 컨버터 인클로저

• 연료전지 스택 인클로저(FCEV)

• 고정식 에너지 ​​저장 시스템 배터리 인클로저

• 대형 상용차 및 버스 배터리 팩 인클로저

작동 방식

통풍구는 일반적으로 도로 분사 및 차체 하부 충격 구역에서 떨어진 상단 또는 상단 측면에 있는 배터리 팩 하우징의 전용 포트에 용접됩니다. 정상적인 차량 작동 중에 ePTFE 멤브레인은 지속적인 양방향 공기 흐름을 허용합니다. 충전 또는 고전력 방전 중에 팩이 가열되면서 팽창하는 공기가 멤브레인을 통해 빠져나갑니다. 팩이 냉각되거나 차량이 고도에서 하강하면 주변 공기가 유입됩니다. 이는 인클로저를 주변 압력에 가깝게 유지하여 주변 개스킷을 보호하고 습기를 내부로 끌어들이는 압력 펌핑을 방지합니다. 셀 열 폭주 시 급격한 압력 상승으로 인해 파열된 멤브레인 섹션, 스프링 장착 밸브 또는 더 넓은 면적의 배기 구역을 통해 비상 탈기 경로가 활성화되어 뜨거운 입자가 포함된 가스가 제어된 방향과 관리된 속도로 빠져나가 폭발적인 인클로저 파열을 방지할 수 있습니다. 이벤트가 끝난 후에도 방수막은 손상되지 않은 상태로 유지되어 외부 물이 손상된 팩으로 유입되는 것을 방지합니다.

선택 방법

1. 배터리 팩의 내부 자유 공기량을 계산하고 최대 고도 변화와 열 순환 프로필을 결정하여 표준 호흡 공기 흐름의 크기를 결정합니다.

2. 필요한 IP 보호 수준을 정의하십시오: 임시 침수용 IP67, 고압 세척 저항용 IP6K9K.

3. 비상 탈기 요구 사항(파열 압력, 최소 유량, 입자 여과 요구 사항, 환기 방향)을 결정합니다.

4. 벤트 캐리어 재료와 용접 공정을 배터리 팩 하우징 설계 및 제조 라인에 맞추십시오.

5. UN ECE R100 및 GB 38031 표준에 따라 고도 시뮬레이션, 열 순환, 침수 및 최악의 열 폭주 환기 테스트 등 전체 규모 검증 테스트를 수행합니다.

FAQ

• Q: 통풍구를 배터리 팩 하우징과 전기적으로 분리해야 합니까?

  A: ePTFE 멤브레인은 전기 절연체입니다. 캐리어 재료는 갈바니 또는 전기 전도 경로를 방지하기 위해 절연 폴리머 또는 절연 금속 삽입물로 지정될 수 있습니다.

• Q: 통풍구는 대형 배터리 인클로저 내부에 형성되는 응결을 어떻게 처리합니까?

  답변: 지속적인 압력 균등화를 통해 팩은 건조한 주변 공기를 "호흡"하여 축적된 내부 습도를 줄이는 데 도움이 됩니다. 활성 열 관리 기능이 있는 팩의 경우 통풍구는 냉각 시스템의 응축 관리 전략과 함께 작동합니다.

• Q: 비상 탈기 기능을 활성화한 후 다시 밀봉할 수 있습니까, 아니면 일회용 기능입니까?

  A: 비상 탈기는 일반적으로 일회용 기능입니다. 발열 현상이 발생한 후에는 전체 배터리 팩이 서비스되거나 교체됩니다. 우리의 설계는 단일 이벤트 동안 최대한의 안전을 위해 환기가 제어되고 지시되도록 보장합니다.

• Q: EV에서 점점 더 많이 사용되는 경량 복합 배터리 인클로저와 벤트가 호환됩니까?

  A: 네, 특정 복합재에 대해 검증된 특수 용접 또는 접착 결합 기술을 사용하여 탄소 섬유로 강화된 소재를 포함한 복합재와 호환되는 벤트 캐리어를 제공할 수 있습니다.

• Q: 차체 하부에 장착된 배터리 팩의 지속적인 진동과 충격 부하에 대한 통풍구의 장기 내구성을 어떻게 테스트합니까?

  A: 우리는 벤트 팩 어셈블리에 대해 LV124/LV148 및 동등한 OEM 표준에 따라 가속 진동 및 충격 테스트를 실시하여 차량의 설계 수명 동안 용접 결합 및 멤브레인 무결성이 유지되는지 확인합니다.