بسته باتری EV EPTFE Vent Weldable Waterproof Breathable Pressure Balance بسته باتری EV EPTFE Vent قابل جوش و ضد آب و قابل تنفس

مرور کلی محصول

دریچه بسته باتری خودروهای برقی، راهکاری با جریان بالا و اطمینان بالا برای متعادل سازی فشار است که به طور خاص برای الزامات منحصر به فرد و سختگیرانه محفظه باتری کششی خودروهای برقی طراحی شده است. این دریچه، غشای ضد آب و قابل تنفس ePTFE با مساحت بزرگ و جریان هوای بالا را با یک حامل ترموپلاستیک مقاوم و قابل جوشکاری که برای ادغام مستقیم در محفظه بسته باتری طراحی شده است، ترکیب می کند. این دریچه، اختلاف فشار شدید ناشی از تغییرات سریع ارتفاع در حین رانندگی در کوهستان، چرخه حرارتی شدید ناشی از شارژ و دشارژ با توان بالا، و حجم هوای داخلی زیاد محفظه بسته باتری را مدیریت می کند. این دریچه، جریان هوای پیوسته و دو طرفه را برای جلوگیری از تجمع فشار که باعث تنش و خستگی درزگیرهای محفظه باتری می شود، فراهم می کند و در عین حال یک مانع مطلق در برابر آب، نمک جاده، گرد و غبار و زباله که می تواند باعث اتصال کوتاه داخلی فاجعه بار شود، حفظ می کند. این دریچه، الزامات آب بندی IP67/IP6K9K بسته باتری را پشتیبانی می کند و به طور حیاتی، می تواند با عملکرد تخلیه اضطراری گاز مهندسی شود تا گازهای فرار حرارتی سلول ها را به طور ایمن تخلیه کند و از ساختار خودرو و سرنشینان آن محافظت کند.

علت

بسته های باتری کششی خودروهای برقی، محفظه های آلومینیومی یا کامپوزیتی بزرگ و بسته ای هستند که حاوی صدها یا هزاران سلول منفرد، شینه ها، صفحات خنک کننده و الکترونیک مدیریت باتری هستند. حجم هوای داخلی قابل توجه است - 50 تا 200+ لیتر بسته به خودرو. در حین شارژ سریع DC با توان 150-350 کیلووات، سلول ها و شینه ها گرمای قابل توجهی تولید می کنند و هوای داخلی را به سرعت گرم می کنند. رانندگی در یک گذرگاه کوهستانی، فشار اتمسفر خارجی را کاهش می دهد در حالی که فشار داخلی بالاتر باقی می ماند و یک اختلاف مثبت قوی ایجاد می کند. برعکس، باران سرد ناگهانی پس از رانندگی در بزرگراه، خلاء داخلی شدیدی ایجاد می کند. این چرخه های فشار - که اغلب از نظر بزرگی از 10-20 کیلو پاسکال فراتر می روند - مانند یک دم آهسته عمل می کنند و پانل های بزرگ و صاف محفظه باتری را به طور مکرر خم می کنند و درزگیر لبه را تحت فشار قرار می دهند. در طول هزاران چرخه فشار، درزگیر می تواند مجموعه فشردگی و نشتی آهسته ایجاد کند و یکپارچگی ضد آب محفظه را به خطر بیندازد. ورود آب به بسته باتری ولتاژ بالا فاجعه بار است: می تواند باعث الکترولیز، تولید گاز هیدروژن، اتصال کوتاه و فرار حرارتی شود. علاوه بر این، در رویداد نادر فرار حرارتی یک سلول، محفظه باید گازهای داغ در حال انبساط را به طور ایمن تخلیه کند. یک دریچه باز ساده مشکل مدیریت فشار را حل می کند اما الزامات ضد آب بودن را برآورده نمی کند. یک محفظه کاملاً بسته مشکل ضد آب بودن را حل می کند اما مشکل مدیریت فشار را حل نمی کند.

راه حل

دریچه بسته باتری خودروهای برقی قابل جوشکاری، راه حلی متعادل و چند منظوره را ارائه می دهد. غشای ePTFE با فرمت بزرگ دریچه، ظرفیت جریان هوای بالایی را ارائه می دهد - معمولاً 5-20+ لیتر در دقیقه - برای متعادل سازی سریع حجم داخلی بزرگ بسته باتری در طول تغییرات ارتفاع و چرخه حرارتی. غشا کاملاً ضد آب است و فشار ورود آب معمولاً بیش از 120 کیلو پاسکال است و تضمین می کند که بسته باتری حتی در حین عبور از آب یا شستشوی زیر بدنه با فشار بالا خشک بماند. حامل قابل جوشکاری با مواد محفظه باتری - آلومینیوم، پلی آمید یا کامپوزیت - مطابقت دارد و از طریق یک فرآیند جوشکاری اثبات شده برای ایجاد یک اتصال دائمی و بدون نشتی ادغام می شود. برای محافظت در برابر فرار حرارتی، دریچه می تواند با عملکرد تخلیه اضطراری گاز طراحی شود: فشار ترکیدن تعریف شده یا مکانیزم شیر فعال که مسیر جریان بزرگتری را برای آزادسازی ایمن گازهای داغ و ذرات معلق باز می کند و از انفجار محفظه جلوگیری می کند. این محافظت چند لایه، دریچه را به یک جزء ایمنی حیاتی در طراحی بسته باتری تبدیل می کند.

مشخصات فنی

کاربرد

• محفظه های بسته باتری کششی خودروهای برقی (BEV، PHEV)

• زیر محفظه های ماژول باتری در داخل بسته

• محفظه های واحد قطع باتری و توزیع برق

• محفظه های شارژر داخلی و مبدل DC-DC

• محفظه های پشته سلول سوختی (FCEV)

• محفظه های باتری سیستم ذخیره انرژی ثابت

• محفظه های بسته باتری خودروهای تجاری سنگین و اتوبوس

نحوه کار

دریچه در یک پورت اختصاصی روی محفظه بسته باتری جوش داده می شود، معمولاً در قسمت بالایی یا فوقانی، دور از مناطق پاشش جاده و ضربه زیر بدنه. در طول عملیات عادی خودرو، غشای ePTFE جریان هوای دو طرفه پیوسته را امکان پذیر می کند. با گرم شدن بسته در حین شارژ یا دشارژ با توان بالا، هوای منبسط شده از طریق غشا خارج می شود. با خنک شدن بسته یا پایین آمدن خودرو از ارتفاع، هوای محیط وارد می شود. این امر باعث می شود محفظه در فشار نزدیک به محیط باقی بماند و از درزگیر لبه محافظت کرده و از پمپاژ فشار که رطوبت را به داخل می کشد جلوگیری می کند. در صورت فرار حرارتی یک سلول، افزایش فشار سریع مسیر تخلیه اضطراری را فعال می کند - چه از طریق بخش غشای ترکیده، یک شیر فنری، یا یک منطقه تخلیه با مساحت بزرگتر - اجازه می دهد گازهای داغ و حاوی ذرات به طور کنترل شده و با نرخ مدیریت شده خارج شوند و از انفجار محفظه جلوگیری شود. پس از رویداد، غشای ضد آب برای جلوگیری از ورود آب خارجی به بسته آسیب دیده دست نخورده باقی می ماند.

نحوه انتخاب

1. حجم هوای آزاد داخلی بسته باتری را محاسبه کرده و حداکثر تغییر ارتفاع و پروفیل چرخه حرارتی را برای تعیین جریان هوای تنفس استاندارد تعیین کنید.

2. سطح حفاظت IP مورد نیاز را تعریف کنید: IP67 برای غوطه وری موقت، IP6K9K برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار بالا.

3. الزامات تخلیه اضطراری گاز را تعیین کنید: فشار ترکیدن، حداقل نرخ جریان، نیازهای فیلتراسیون ذرات و جهت تخلیه.

4. جنس حامل دریچه و فرآیند جوشکاری را با طراحی محفظه بسته باتری و خط تولید خود مطابقت دهید.

5. آزمایش اعتبارسنجی در مقیاس کامل را انجام دهید: شبیه سازی ارتفاع، چرخه حرارتی، غوطه وری در آب، و آزمایش های تخلیه فرار حرارتی در بدترین حالت طبق استانداردهای UN ECE R100 و GB 38031.

سوالات متداول

• س: آیا دریچه باید از نظر الکتریکی از محفظه بسته باتری جدا باشد؟

  پاسخ: غشای ePTFE یک عایق الکتریکی است. جنس حامل را می توان به عنوان یک پلیمر عایق یا یک درج فلزی جدا شده مشخص کرد تا از هرگونه مسیر رسانایی گالوانیکی یا الکتریکی جلوگیری شود.

• س: دریچه چگونه با تراکم که در داخل یک محفظه باتری بزرگ تشکیل می شود، مقابله می کند؟

  پاسخ: متعادل سازی فشار مداوم به بسته اجازه می دهد تا هوای خشک محیط را "تنفس" کند و به کاهش رطوبت داخلی انباشته شده کمک می کند. برای بسته هایی با مدیریت حرارتی فعال، دریچه در کنار استراتژی مدیریت تراکم سیستم خنک کننده کار می کند.

• س: آیا عملکرد تخلیه اضطراری می تواند فعال شده و سپس دوباره بسته شود، یا یک ویژگی یکبار مصرف است؟

  پاسخ: تخلیه اضطراری معمولاً یک عملکرد یکبار مصرف است. پس از یک رویداد حرارتی، کل بسته باتری سرویس یا تعویض می شود. طراحی ما تضمین می کند که تخلیه برای حداکثر ایمنی در طول آن رویداد واحد، کنترل شده و هدایت شده است.

• س: آیا دریچه با محفظه های باتری کامپوزیتی سبک وزن که به طور فزاینده ای در خودروهای برقی استفاده می شوند، سازگار است؟

  پاسخ: بله، ما می توانیم حامل های دریچه سازگار با مواد کامپوزیتی، از جمله آنهایی که با الیاف کربن تقویت شده اند، با استفاده از تکنیک های جوشکاری تخصصی یا اتصال چسبی که برای کامپوزیت خاص تأیید شده اند، ارائه دهیم.

• س: چگونه دوام طولانی مدت دریچه را در برابر بارهای ارتعاش و ضربه مداوم بسته باتری نصب شده در زیر بدنه آزمایش می کنید؟

  پاسخ: ما مجموعه بسته دریچه دار را تحت آزمایش ارتعاش و ضربه شتاب یافته طبق استانداردهای LV124/LV148 و استانداردهای معادل OEM قرار می دهیم و تأیید می کنیم که پیوند جوش و یکپارچگی غشا در طول عمر طراحی خودرو حفظ می شود.