影響電動(dòng)汽車(chē)電池間隙填充物可返修性的三個(gè)因素

時(shí)間:2020-10-25 15:54來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:Elisha
點(diǎn)擊:
 
       雖然不同汽車(chē)制造商擁有著不同的電動(dòng)汽車(chē)電池組設(shè)計(jì),但通常情況下,將電池固定在冷卻板上,不僅需要緊固件,還需要一種名為間隙填充物的導(dǎo)熱聚合材料。在此類(lèi)應(yīng)用中,由于間隙填料在固化前能夠適應(yīng)表面粗糙度,所以其表現(xiàn)優(yōu)于熱墊,熱阻抗較低。間隙填料能夠很好地附著在表面上,在正常運(yùn)行過(guò)程中提供機(jī)械支撐,并滿足原始設(shè)備制造商嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。但是,如果需要拆卸電池,其高粘著力也會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
(圖片來(lái)源:chargedevs)
 
       在常規(guī)電池組設(shè)計(jì)中(如圖1所示),電池模塊緊密地挨在一起,以最大限度地提升空間和能量密度。但是,殼體內(nèi)的電池排列過(guò)于緊湊,不容易拆卸,例如從邊緣和垂直方向剝離電池。
圖1
 
       在拆卸和更換有故障的電池模塊時(shí),只有不破壞其它模塊或冷卻板,這樣的電池組才具有可返修性。拆卸電池模塊所需要用的力取決于間隙填料的粘接強(qiáng)度,而這又取決于間隙填料的表面性能、機(jī)械強(qiáng)度和電池拆卸條件。在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng),電池具有可返修性非常重要。首先,電池組可重復(fù)使用和回收,可以減少浪費(fèi),推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展,對(duì)環(huán)境具有明顯影響;此外,還會(huì)產(chǎn)生切實(shí)的經(jīng)濟(jì)影響。
 
       粘著失效模式
 
       在下面幾段所示的方框圖中,箭頭表示從左向右移動(dòng)CoolTherm®間隙填料樣品時(shí),平均拉力增加(紅色)或減少(綠色)。對(duì)樣本均值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),α值為0.05,以評(píng)估拉力均值的差異是否具有統(tǒng)計(jì)意義。故障模式通過(guò)每個(gè)方框圖旁邊的代表性圖像顯示。故障模式定義如下:
 
       粘結(jié)性(coh)失效:大量間隙填充物明顯失效,兩種基材都存在間隙填充物。
 
       粘合劑(adh)失效:基材與間隙填充物之間的界面失效,只有一個(gè)表面上有間隙填充物。
 
       混合(mix)失效:粘合劑和粘合失效的混合體,基材的某些部分上沒(méi)有任何間隙填充物。
 
       相比之下,從熱傳輸角度來(lái)看,一些原始設(shè)備制造商更愿意遇到粘結(jié)性(coh)材料失效;但是,粘合劑(adh)失效更易于清洗。正如我們下面將看到的,間隙填充物失效不僅材料特性,也是基材表面作用的結(jié)果。
 
       影響間隙填料返修性的三個(gè)因素
 
       1)拉力的表面效應(yīng)
 
       為了評(píng)估粗糙表面對(duì)拉力的影響,對(duì)T型鋼表面進(jìn)行噴砂處理。使用表面粗糙度測(cè)試儀(Mitutoyo,SurftestSJ-210),根據(jù)ISO1997測(cè)量表面粗糙度。清潔鋁表面的平均粗糙度(Ra)為0.35±0.05µm,而噴砂表面的平均粗糙度(Ra)為4.66±0.30µm。
 
       噴砂處理后的表面粗糙度約為原始表面的10倍。新鋁和噴砂的垂直拉力如圖2所示,其中噴砂表面的平均拉力增加了17%。二者的平均值差異很明顯。
 
       如圖2中所示,失效模式也可以從新鋁表面的粘合劑/混合式(adh/mix)切換到噴砂表面的粘結(jié)性失效(coh)。這一結(jié)果顯示,在測(cè)試垂直拉拔可再加工間隙填料時(shí),定義基材表面粗糙度十分重要。
       2)拉速的影響
 
       結(jié)合聚合物的粘彈性行為,研究人員測(cè)量了拉速(應(yīng)變率)對(duì)拉力的影響,結(jié)果如圖3所示。粘結(jié)間隙保持在1mm不變。很明顯,拉力隨著拉速的增加而增長(zhǎng)。然而,在12 mm/min之后,就被測(cè)試的間隙填料而言,拉力增加不太明顯,但失效模式明顯不同。在1mm/min時(shí),為粘結(jié)性(coh)失效模式。當(dāng)速度大于或等于12 mm/min時(shí),主要為粘結(jié)劑(adh)失效模式,偶有混合(mix)。請(qǐng)參見(jiàn)下圖。
       3)粘結(jié)層厚度的影響
 
       下一個(gè)研究變量是粘結(jié)層厚度對(duì)拉力的影響(圖4)。當(dāng)結(jié)合間隙從1 mm增加到3 mm時(shí),拉力減小。失效模式從1mm時(shí)的粘合劑/混合性(adh/mix)失效,完全轉(zhuǎn)變?yōu)?mm和3mm時(shí)的粘合劑(adh)失效。
       行業(yè)考慮事項(xiàng)
 
       如果電池可以從邊緣垂直拉動(dòng),比起從中心均勻施力,拉力可以減少50%以上。我們測(cè)試的CoolTherm®間隙填充物的失效模式,從邊緣拉出時(shí)是完全粘合劑(adh)失效,而從中心拉出時(shí)是粘合劑/混合性(adh/mix)失效。
 
       電池模塊組裝緊密,因此可能無(wú)法從邊緣進(jìn)行剝離。從等于1.4度角的邊緣拉出時(shí),在結(jié)合點(diǎn)分離前,邊緣的平均位移僅為0.6 mm。對(duì)于通常尺寸電池模塊(40 cm×20 cm)來(lái)說(shuō),同樣是1.4度角,模塊之間的間隙需要達(dá)到4-5 mm,才能方便拆卸。比起從中心拉出或在模塊表面施加相等的力,這可以將所需的力降低50%以上,大大減少損壞冷卻板的可能性。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí),對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源:XXX(非中國(guó)電池聯(lián)盟)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行,以便我們及時(shí)處理。
QQ:503204601
郵箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
  • 美國(guó)ION公司固態(tài)電池新突破:超125次循環(huán),容量衰減低于5%

    美國(guó)電池初創(chuàng)公司IONStorageSystems(ION)日前宣布,旗下Solid-State固態(tài)電池已成功實(shí)現(xiàn)超過(guò)125次循環(huán),性能容量衰減低于5%,為未來(lái)部署提供了超過(guò)1000次循環(huán)的潛力。 據(jù)介紹,ION是一家位于美國(guó)馬里蘭州的固態(tài)電池(SSB)制造商,其無(wú)陽(yáng)極和無(wú)壓縮固態(tài)電池
    2024-03-11 22:56
  • 電池圈里,沒(méi)有共同富裕

    電池產(chǎn)業(yè)鏈上的貧富差異。
    2023-05-17 09:20
  • 鋰離子電池隔膜的主要性能參數(shù)有哪些?

    鋰電池隔膜 是 鋰離子電池 關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,其性能決定了 電池 的接口結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響了電池的能量、循環(huán)以及安全性等特性,質(zhì)量較高的隔膜對(duì)提高 鋰電池 綜合性能起到重要的作用。那么,鋰離子電池隔膜主要性能參數(shù)有哪些呢? 1、厚度:對(duì)于消耗
    2023-01-24 18:18
  • 技術(shù)層面的鋰電好產(chǎn)品是否一定能幫公司業(yè)績(jī)兌現(xiàn)?

    因2022/Q3更換了工作賽道和方向的原因,使得有機(jī)會(huì)從過(guò)去十年一直在汽車(chē)及鋰電制造業(yè)田間地頭精耕細(xì)作的工作模式中抽身。 在過(guò)去將近半年的時(shí)間里,新的角色賦予在業(yè)務(wù)和市場(chǎng)前端工作的機(jī)會(huì),可以用不同的視角來(lái)觀察鋰電行業(yè)的發(fā)展和變革,而不再僅僅停留在
    2023-01-24 18:16
  • 鋰電產(chǎn)業(yè)如何利用視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)降本增效?

    導(dǎo)語(yǔ): 機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)已在鋰電池生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,為產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量提供可靠保障。維視智造作為鋰電池視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)提供商,為企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)、穩(wěn)定的鋰電行業(yè)解決方案,可保證0漏檢,確保安全生產(chǎn),全面提升生產(chǎn)效率。 一、鋰電池行業(yè)高速發(fā)展下隱藏的暗
    2023-01-24 18:11
  • 電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)開(kāi)啟降價(jià)潮, 問(wèn)界與小鵬之后零跑跟風(fēng)!

    特斯拉降價(jià)之后對(duì)國(guó)內(nèi)友商的影響還在繼續(xù)發(fā)酵,此前已經(jīng)有問(wèn)界汽車(chē)、小鵬汽車(chē)跟進(jìn)降價(jià),現(xiàn)在降價(jià)的陣營(yíng)又多了一個(gè)選手零跑汽車(chē)。 零跑汽車(chē)此次降價(jià)的主要針對(duì)的車(chē)型是C01。 官網(wǎng)顯示,2023年1月17日,零跑正式推出C01車(chē)型新春籌禮限時(shí)優(yōu)惠購(gòu)車(chē)政策。凡在2023
    2023-01-24 18:10
  • 震裕科技擬3億元投建鋰電池鋁殼生產(chǎn)項(xiàng)目

    1月9日,震?萍(300953.SZ)公布,公司擬在江西上饒投資建設(shè)鋰電池鋁殼生產(chǎn)項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱(chēng)“江西上饒項(xiàng)目”),投資總額為人民幣3億元。
    2023-01-10 15:53
  • 簡(jiǎn)述寧德時(shí)代的電池技術(shù)斷代

    在本次《世界新能源大會(huì)》中,寧德時(shí)代從整體和技術(shù)層面做出一些分享,有意思的地方,在于寧德時(shí)代電池技術(shù)如何斷代,以及如何給客戶分配技術(shù)的問(wèn)題
    2022-09-06 09:32
  • 鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

    鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
    2022-06-21 08:42
  • 為廢舊電池開(kāi)疆拓土!廢舊NCM與雙功能催化劑實(shí)現(xiàn)夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)!

    NMC廢料轉(zhuǎn)化為高效的納米級(jí)NiMnCo基催化劑正極,不僅可以緩解環(huán)境污染,還可以顯著降低ZABs的成本,從而實(shí)現(xiàn)兩者的夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)......
    2022-05-19 11:46
專(zhuān)題
相關(guān)新聞
  • 美國(guó)ION公司固態(tài)電池新突破:超125次循環(huán),容量衰減低于5%

    美國(guó)電池初創(chuàng)公司IONStorageSystems(ION)日前宣布,旗下Solid-State固態(tài)電池已成功實(shí)現(xiàn)超過(guò)125次循環(huán),性能容量衰減低于5%,為未來(lái)部署提供了超過(guò)1000次循環(huán)的潛力。 據(jù)介紹,ION是一家位于美國(guó)馬里蘭州的固態(tài)電池(SSB)制造商,其無(wú)陽(yáng)極和無(wú)壓縮固態(tài)電池
    2024-03-11 22:56
  • 電池圈里,沒(méi)有共同富裕

    電池產(chǎn)業(yè)鏈上的貧富差異。
    2023-05-17 09:20
  • 鋰離子電池隔膜的主要性能參數(shù)有哪些?

    鋰電池隔膜 是 鋰離子電池 關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,其性能決定了 電池 的接口結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響了電池的能量、循環(huán)以及安全性等特性,質(zhì)量較高的隔膜對(duì)提高 鋰電池 綜合性能起到重要的作用。那么,鋰離子電池隔膜主要性能參數(shù)有哪些呢? 1、厚度:對(duì)于消耗
    2023-01-24 18:18
  • 技術(shù)層面的鋰電好產(chǎn)品是否一定能幫公司業(yè)績(jī)兌現(xiàn)?

    因2022/Q3更換了工作賽道和方向的原因,使得有機(jī)會(huì)從過(guò)去十年一直在汽車(chē)及鋰電制造業(yè)田間地頭精耕細(xì)作的工作模式中抽身。 在過(guò)去將近半年的時(shí)間里,新的角色賦予在業(yè)務(wù)和市場(chǎng)前端工作的機(jī)會(huì),可以用不同的視角來(lái)觀察鋰電行業(yè)的發(fā)展和變革,而不再僅僅停留在
    2023-01-24 18:16
  • 鋰電產(chǎn)業(yè)如何利用視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)降本增效?

    導(dǎo)語(yǔ): 機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)已在鋰電池生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,為產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量提供可靠保障。維視智造作為鋰電池視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)提供商,為企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)、穩(wěn)定的鋰電行業(yè)解決方案,可保證0漏檢,確保安全生產(chǎn),全面提升生產(chǎn)效率。 一、鋰電池行業(yè)高速發(fā)展下隱藏的暗
    2023-01-24 18:11
  • 電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)開(kāi)啟降價(jià)潮, 問(wèn)界與小鵬之后零跑跟風(fēng)!

    特斯拉降價(jià)之后對(duì)國(guó)內(nèi)友商的影響還在繼續(xù)發(fā)酵,此前已經(jīng)有問(wèn)界汽車(chē)、小鵬汽車(chē)跟進(jìn)降價(jià),現(xiàn)在降價(jià)的陣營(yíng)又多了一個(gè)選手零跑汽車(chē)。 零跑汽車(chē)此次降價(jià)的主要針對(duì)的車(chē)型是C01。 官網(wǎng)顯示,2023年1月17日,零跑正式推出C01車(chē)型新春籌禮限時(shí)優(yōu)惠購(gòu)車(chē)政策。凡在2023
    2023-01-24 18:10
  • 震?萍紨M3億元投建鋰電池鋁殼生產(chǎn)項(xiàng)目

    1月9日,震?萍(300953.SZ)公布,公司擬在江西上饒投資建設(shè)鋰電池鋁殼生產(chǎn)項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱(chēng)“江西上饒項(xiàng)目”),投資總額為人民幣3億元。
    2023-01-10 15:53
  • 簡(jiǎn)述寧德時(shí)代的電池技術(shù)斷代

    在本次《世界新能源大會(huì)》中,寧德時(shí)代從整體和技術(shù)層面做出一些分享,有意思的地方,在于寧德時(shí)代電池技術(shù)如何斷代,以及如何給客戶分配技術(shù)的問(wèn)題
    2022-09-06 09:32
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話:010-56284224
在線投稿
微信公眾號(hào)