Individuálny návrh a výber povlakovania prúdových vodičov pre batériové balíky EV

Batérie elektrických vozidiel vyžadujú zvláštne riešenia pre distribúciu energie. V batériovom balíku s lítiumionovými článkami musia autobusové tyče prenášať veľký prúd v veľmi malom priestore a na krátkych vzdialenostiach. Musia odolať vibráciám a extrémnym teplotám a zároveň zabezpečiť spojenia pre trvanlivý životný cyklus produktu 10 až 15 rokov. Spoločnosť Kinto majú pomohla inžinierom batérií pre elektrické vozidlá vyvinúť špeciálne riešenia . O našich výrobných zariadení vyrobiť vysokopresné medené a hliníkové sběrnice s optimálnym povlakom pre prostredie batériových balíčkov s litium technológiou. Tento dokument popisuje štyri kľúčové oblasti návrhu pre váš projekt batériového balíčka elektrického vozidla.

Elektrický a mechanický návrh pre usporiadanie batériových balíčkov s litium technológiou

Východiskovým bodom pre akýkoľvek individuálny návrh sběrnice je usporiadanie batériového balíčka. Batériové balíčky s litium technológiou, bez ohľadu na ich tvar (valcové alebo hranolové), zvyčajne kombinujú sériové a paralelné zapojenie medzi jednotlivými článkami a majú pevné usporiadanie svoriek. Dosiahnutie presného rozostupu medzi článkom a svorkou sběrnice – zvyčajne v rozmedzí niekoľkých milimetrov – je kritické. Pracujeme s vašimi CAD súbormi a dokážeme vyrobiť medené alebo a hliníkové sběrnice s presnosťou ±0,01 mm vzhľadom na rozostup článkov. Napätia v batériovom balíčku elektrického vozidla sa pohybujú od 400 V (alebo častejšie dnes od 800 V) a prúdy sa zvyčajne pohybujú v rozmedzí od 100 A do viac ako 500 A, v závislosti od rúry konkrétneho použitia. Pri návrhu sběrníc používame metódu konečných prvkov (FEA), aby sme zabezpečili, že s  have prierez sběrnice je dostatočne veľký voči podporuje plný zaťažovací prúd bez prehrievania.

Pretože batériový balík sa počas cyklov nabíjania a vybíjania rozširuje a zužuje s a je vystavený pohybu a vibráciám spôsobeným vozovkou ,môžeme do návrhu sběrnice zaviesť flexibilitu .Toto je obzvlášť dôležité pre izolované sběrnice ,ktoré vyžadujú viac miesta a sú viac náchylné na namáhanie svorkových spojov. Pre príklad ,naša línia flexibilných izolovaných sběrníc zahŕňa sběrnice série 12 (12S) vyrobené z jemne opleteného ,izolovaného medi. Tam, kde priestor a vodivosť umožňujú, hliník ponúka významné úspory hmotnosti – kľúčový kompromis, ktorý musia väčšinou zohľadniť návrhári.

Výber materiálu – meď alebo hliník

Pri výbere medzi c meďou a a hliníkom pre batériové balíky je potrebné zvážiť niekoľko kompromisov. Elektrická vodivosť: Meď ponúka najvyššiu prakticky použiteľnú elektrickú vodivosť medzi komerčnými kovmi. s preto môže medený sběrný vodič prenášať väčší prúd ako hliníkový sběrný vodič rovnakých rozmerov, a medené spojenia sa za zaťaženia zvyčajne ohrievajú menej. Pri batériových balíkoch vysokej výkonnosti je dosiahnutie významného zmenšenia veľkosti ťažké bez použitia medi – materiálu, ktorý sme plne schopní dodávať. úspora hmotnosti: Hliníkový sběrný vodič má približne jednu tretinu hmotnosti medeného sběrného vodiča rovnakých rozmerov, čo priamo zvyšuje .Energetickú hustotu batériového balíka, a preto prímesi . , dojazd vozidla! Náklady: Hliníkové sběrné tyče zvyčajne stojia menej ako ich meďové protiklady, čo je kľúčový faktor pri výrobe stoviek alebo tisícov kusov. Typický zákazník spoločnosti Kinto, ktorý navrhuje batériový balík pre elektrické vozidlo, sa môže trápiť výberom medzi nimi. Našťastie sme pomohli tisícom zákazníkov urobiť informované rozhodnutie!

Výber povlaku na odolnosť voči korózii a kontaktový výkon

Povlak je dôležitou súčasťou návrhu sběrných tyčí pre batérie elektrických vozidiel, pretože zabezpečuje stabilné elektrické spojenia po celú dobu životnosti batériového balíka. Na rozdiel od bežných priemyselných aplikácií sú systémy batérií elektrických vozidiel neustále vystavené vibráciám, tepelným cyklom, vlhkosti a vysokým prúdovým zaťaženiam, čo robí dlhodobú spoľahlivosť kontaktov kľúčovým návrhovým požiadavkám.

Namiesto jednoduchého výberu najlacnejšej možnosti by sa povlakovanie malo vyberať podľa prevádzkového prostredia, spôsobu pripojenia, očakávanej životnosti a požiadaviek na výkon. Cínové povlakovanie sa široko používa pri štandardných batériových aplikáciách vzhľadom na jeho cenovú výhodnosť a dobrú odolnosť voči korózii. Niklové povlakovanie sa zvyčajne špecifikuje pre prevádzku pri vyšších teplotách alebo v náročnejších prevádzkových prostrediach, kde je potrebná zvýšená odolnosť proti opotrebeniu a dlhodobá trvanlivosť. Strieborné povlakovanie sa zvyčajne vyhradzuje pre aplikácie s vysokým prúdom, kde je kritické minimalizovať prechodový odpor. Pre niektoré konštrukcie batérií elektromobilov (EV) ponúka Kinto tiež selektívne povlakovanie, pri ktorom sa drahé kovy aplikujú iba na kontaktné plochy, zatiaľ čo na zvyšných plochách sa používa cínové alebo niklové povlakovanie, aby sa dosiahla optimálna rovnováha medzi výkonom a nákladmi.

Pre hliníkové sběrné lišty sa pred konečným povlakovaním aplikujú vhodné predúpravy povrchu a medzivrstvy, aby sa zabezpečila spoľahlivá adhézia a dlhodobá trvanlivosť.

Keďže výber povlakov je úzko spojený s materiálom vodiča, návrhom spoja a výrobnými procesmi, náš inžiniersky tím počas vývoja výrobku tieto faktory vyhodnocuje spoločne, aby odporučil najvhodnejšie riešenie pre každú aplikáciu.

Overenie kvality a testovanie integrácie balenia

Akýkoľvek autobusový vodič pre elektrické vozidlá (EV) vyrobený spoločnosťou Kinto musí byť pred uvedením do výroby úplne overený. Všetky naše špeciálne výrobky sa merajú pomocou súradnicovej meracej strojnice (CMM), aby sa zabezpečila ich rozmerná presnosť. DC odpor každého autobusového vodiča sa meria a zaznamenáva do našej kvalitnej databázy, aby sa overilo, či je v rámci stanovenej tolerancie. Pri testovaní sa cez autobusový vodič prevedie vysoký prúd a teplota v kontaktových bodoch sa meria za účelom posúdenia výkonu. Pre aplikácie, ktoré sú vystavené výrazným kolísaniam teploty počas nabíjania a vybíjania, sa vykonávajú termické cyklické testy. Vibráciou sa overuje celistvosť pripojení. Pre všetky pozinkované výrobky poskytujeme test odolnosti voči korózii, pri ktorom sa zvyčajne používa test so solným oparom alebo cyklický test teploty a vlhkosti, aby sa ukázala životnosť v prevádzke. Špeciálny výrobok autobusového vodiča sa neprevedie do výroby, kým nesplní alebo neprekročí všetky tieto kritériá testovania.

Záver

Navrhovanie sběrnice na prenos celého elektrického prúdu potrebného pre moderný batériový balík s lítiovými iónovými článkami v elektromobiloch nie je také jednoduché, ako sa na prvý pohľad môže zdať. Pri návrhu sa musia brať do úvahy mnohé prvky architektúry batériového balíka, ako aj prostredie, v ktorom bude sběrnica fungovať. So skoro dvadsaťročnou skúsenosťou v obsluhe klientov v tomto odvetví a rozsiahlymi vlastnými kapacitami na výrobu a testovanie vysokokvalitných sběrníc Kinto je vaším jediným kontaktným miestom pre požiadavky na sběrnice batérií elektromobilov . Kontaktujte nás už dnes a pomôžeme vám navrhnúť ideálne riešenie pre váš ďalší projekt batérií elektromobilov.