Welche Rolle spielt der Akku in Neufahrzeugen?

Das Design des Batteriesystems basiert auf der Prämisse, die Leistungsanforderungen des Fahrzeugs und anderer Designs zu erfüllen. Gleichzeitig müssen wir die interne Struktur und Sicherheit des Batteriesystems und das Managementdesign berücksichtigen. Der Entwurfsprozess besteht aus: Bestimmen der Entwurfsanforderungen des Fahrzeugs, Bestimmen des Fahrzeugleistungs- und Energiebedarfs, Auswählen und Anpassen der geeigneten Batterien, Bestimmen der kombinierten Struktur der Batteriemodule, Bestimmen des Batteriemanagementsystems und Entwerfen des Systemdesigns, der Simulation und spezifische Testüberprüfung.

Konstruktionsanforderungen für das Batteriepackgehäuse

Das Batteriepackgehäuse fungiert als Träger für das Batteriemodul und spielt eine Schlüsselrolle für den sicheren Betrieb und den Schutz des Batteriemoduls. Das Design basiert hauptsächlich auf Materialien, Oberflächenkorrosionsschutz, Isolationsbehandlung, Produktidentifikation und so weiter.

Um die Anforderungen an Festigkeit und Steifigkeit sowie die IP67-Konstruktionsanforderungen des Gehäuses für elektrische Geräte zu erfüllen und Kollisionsschutz zu bieten, wurzelt das Batteriemodul in der Box in der Bodenplatte, und die Kabelbaumrichtung ist angemessen, schön und zuverlässig.

1. Allgemeine Anforderungen

(1) Es hat den Komfort der Wartung.

(2) Bei Unfällen wie Kollisionen von Fahrzeugen oder Selbstentzündung von Batterien ist es ratsam, die Struktur oder Schutzmaßnahmen zu berücksichtigen, um zu verhindern, dass Pyrotechnik, Flüssigkeiten, Gase usw. in das Abteil gelangen.

(3) Der Batteriekasten sollte mit dem Typenschild und der Position der Sicherheitsmarkierung versehen bleiben, so dass ausreichend Platz und ein festes Fundament für die Installation von Versicherung, Stromleitung, Sammelleitung und verschiedenen Sensorelementen vorhanden sind.

(4) Alle Verbindungen, Klemmen und elektrischen Kontakte mit unendlicher Grundisolierung sind zu schützen. Nach dem Verbinden der Verbindungen, Klemmen und elektrischen Kontakte müssen die Anforderungen der Schutzklasse 3 GB4208-2008 erfüllt sein.

2, Aussehen und Größe

(1) Die äußere Oberfläche weist keine offensichtlichen Mängel wie Kratzer und Verformungen auf, und die Oberflächenbeschichtungsschicht ist gleichmäßig.

(2) Die Teile sind sicher befestigt und frei von Fehlern wie Rost, Graten und Rissen.

3, mechanische Festigkeit

(1) Vibrationsfestigkeit und Schlagfestigkeit. Nach dem Test dürfen keine mechanischen Beschädigungen, Verformungen und Lockerheiten der Befestigungsteile auftreten. Die Verriegelung darf nicht beschädigt werden.

(2) Nehmen Sie den durch die Verriegelung befestigten Batteriekasten. Die Verriegelung sollte zuverlässig sein und über Maßnahmen gegen Fehlbedienung verfügen.

4, Sicherheitsanforderungen

(1) Nach dem Test ist die Schutzstufe des Batteriekastens nicht niedriger als IP55.

(2) Der Stromschlagschutz des Personals muss den einschlägigen Anforderungen entsprechen.

Auswahl des Batteriepackgehäuses

Das Batteriegehäuse ist ein Träger für die neue Energie-Fahrzeugbatterie, die im Allgemeinen im unteren Teil der Fahrzeugkarosserie installiert ist und hauptsächlich dazu dient, die Lithiumbatterie vor Beschädigung zu schützen, wenn sie einer externen Kollision und Extrusion ausgesetzt ist.

Das herkömmliche Fahrzeugbatteriegehäuse ist aus einer Stahlplatte oder einer Aluminiumlegierung gegossen. Die Oberfläche wird dann sprühbeschichtet. Mit der Entwicklung von Energieeinsparung, Umweltschutz und geringem Gewicht des Automobils sind verschiedene leichte Materialien wie glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe, SMC-Plattenmaterialien und kohlefaserverstärkte Verbundwerkstoffe im Batteriegehäusematerial entstanden.

Stahlgehäuse. Das Stahlbatteriegehäuse ist das originellste Materialbatteriegehäuse, das normalerweise mit Stahlguss geschweißt wird. Hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit und hohes Gewicht. Die Oberfläche muss mit einer Korrosionsschutzbehandlung behandelt werden, damit sie unter langfristigen Hochtemperaturbedingungen eine gute Korrosionsschutzwirkung hat.

Gehäuse aus Aluminiumlegierung. Der Kfz-Akku besteht aus einem Aluminiumlegierungsmaterial mit einfacher Verarbeitung, Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit, guter Wärmeübertragung und elektrischer Leitfähigkeit. Die Schale aus Aluminiumlegierung (mit Ausnahme der Schalenabdeckung) kann gleichzeitig gedehnt werden. Im Vergleich zum Edelstahl kann auf den Bodenschweißprozess verzichtet werden, und das Problem der Kaltwindqualität, das durch das Verbrennen des Metallelements verursacht wird, tritt beim Schweißen nicht auf. Darüber hinaus bietet das Gehäuse aus Aluminiumlegierung die folgenden vier Vorteile.

(1) Lange Lebensdauer. Der simulierte Alterungstest der Aluminiumlegierungsschale zeigt, dass ihre Lebensdauer mehr als 20 Jahre beträgt und die herkömmlichen Materialien wie Metall weit übertrifft.

(2) Flammhemmend, rauchfrei und ungiftig. Der Flammschutzgrad von Aluminiumlegierungsmaterialien kann FV0 erreichen, die Rauchentwicklung beträgt bis zu 15 Grad bei Verbrennung bei hohen Temperaturen, der Rauch ist ungiftig und der Toxizitätsgrad ist ZA1 (quasi-sichere Stufe 1).

(3) Explosionsgeschützte Leistung. Das explosionsgeschützte Gerät befindet sich speziell auf der Aluminiumbatterieabdeckung der Akku. Wenn der Innendruck des Batteriekerns zu groß ist, öffnet das explosionsgeschützte Gerät automatisch die Druckentlastung, um die Explosion zu verhindern.

(4) Anti-Aging-Eigenschaften. Unter den Metallmaterialien weist Aluminium ausgezeichnete Anti-Aging-Eigenschaften auf. Der Anti-Aging-Leistungstest zeigt, dass der Standort der Klimazone unterschiedlich ist und die maximale Alterungsdicke der Oberfläche in 20 Jahren weniger als 50 μm beträgt. Die meisten Schränke haben eine Mindestdicke von 5 mm, was weniger als 1% der Dicke des Schranks entspricht, sodass die mechanischen Eigenschaften des Schranks nicht wesentlich beeinflusst werden.

SMC entspricht dem Material. Das heißt, die Blechformmasse, der Hauptrohstoff besteht aus GF (Spezialgarn), UP (ungesättigtes Harz), schrumpfungsarmem Additiv, MD (Füllstoff) und verschiedenen Additiven. Es hat die folgenden 7 Hauptmerkmale.

(1) Gute elektrische Leistung. Das SMC-konforme Material hat nicht nur eine hervorragende elektrische Isolierung, sondern behält auch gute dielektrische Eigenschaften bei hohen Frequenzen bei, ist immun gegen elektromagnetische Effekte und reflektiert keine elektromagnetischen Wellen.

(2) Chemische Beständigkeit. SMC-konforme Materialien weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Laugen, Salzen, organischen Lösungsmitteln, Meerwasser usw. auf, während Metallmaterialien nicht gegen Säure und Meerwasser beständig sind.

(3) Leicht und stark. SMC entspricht dem spezifischen Materialmodul, das mit Stahl vergleichbar ist, aber seine spezifische Festigkeit kann das Vierfache der von Stahl erreichen.

(4) Kerbempfindlichkeit. Wenn eine Überlast mit einer geringen Menge an Faserbruch aufgebaut wird, wird die Last schnell verteilt, um das mechanische Gleichgewicht auf der gebrochenen Faser wiederherzustellen. Dies ist mit Metallkomponenten nicht zu vergleichen.

(5) Geringe Wärmeleitfähigkeit und kleiner Ausdehnungskoeffizient. Die thermische Belastung, die bei einem Temperaturunterschied entsteht, ist viel geringer als die von Metall.

(6) Hervorragende UV- und Alterungsbeständigkeit. Die maximale Alterungsdicke der Oberfläche beträgt in 20 Jahren weniger als 50 μm . Die meisten Schränke haben eine Mindestdicke von 5 mm, was weniger als 1% der Dicke des Schranks entspricht, sodass die mechanischen Eigenschaften des Schranks nicht wesentlich beeinflusst werden.

(7) Gute Ermüdungsfestigkeit. Die Zugfestigkeit von SMC-Verbundwerkstoffen ist etwas besser als die von Stahl. Die Ermüdungsbeständigkeit von Stahl und den meisten Metallwerkstoffen ist im Allgemeinen höher als dieser Wert, bis zu 70% -80%.

Kohlefaserverstärkte Verbundwerkstoffe sind eine der wirksamen Möglichkeiten, um die Leichtbauentwicklung von Automobilen zu lösen. Gegenwärtig sind Kohlefaserverbundwerkstoffe ein idealer Ersatz für herkömmliche Metallbatteriegehäuse geworden. Die Kohlefaserdichte beträgt im Vergleich zum Metallmaterial etwa 1,7 g / cm³. Zugfestigkeit 3000MPa, Elastizitätsmodul 230GPa, geringes Gewicht, hohe Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Reibungsbeständigkeit, Stoßfestigkeit, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient.

Die Dichte von Stahl beträgt 7,85 g / cm3, die Zugfestigkeit beträgt 300-600 MPa, der Elastizitätsmodul beträgt 190 GPa, die spezifische Wärmekapazität beträgt 0,42 J / (KG.K), der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt 10,6-1,22 × 10-6 / ° C, und seine Dichte ist höher als Kohlefaser. Viele, Zugfestigkeit ist nicht so gut wie Kohlefaser. Die Aluminiumdichte beträgt 2,7 g / cm3, die Zugfestigkeit beträgt 110-136 MPa, und obwohl das Gewicht leichter als Stahl ist, ist die Festigkeit geringer und die Sicherheitsleistung etwas schlechter.

Darüber hinaus haben Kohlefaserverbundwerkstoffe einen absoluten Vorteil in Bezug auf Schlagfestigkeit, Versiegelung und Gewichtsreduzierung.