电动汽车(EV)革命的步伐继续加快,没有任何放缓的迹象。2008年,美国电动汽车充电站不足500座;2018年,这一数字已超过4.7万。就在十年前,北美的汽车买家只能买到四种电池或燃料电池驱动的汽车;他们现在可以选择50多辆电动和混合动力汽车。电动汽车电池市场也出现了同样的增长趋势,最近的预测显示,到2026年,电动汽车电池市场的复合年增长率(CAGR)将达到20%,达到150亿美元。
如此显著的增长需要电池和模块建造技术的投资和改进。为了延长电池寿命和提高驾驶里程,必须提高设备在高温和低温下的弹性。电池模块的生产成本需要降低,这可以通过减少制造步骤的数量和这些步骤的复杂性来实现。自动化在降低模块成本方面也能发挥作用。车辆材料成本和行欧洲杯足球竞彩驶里程可以通过减少电池的重量和尺寸来实现。这些截然不同的挑战似乎需要不同的解决方案——幸运的是,圣戈班Norseal®PF系列压缩垫可以帮助同时解决所有问题。
温度问题
电动和混合动力汽车要想真正主宰市场,电池性能必须在寒冷天气中保持稳定。如果电池温度较低,在充放电时化学反应会变慢,对电池效率产生负面影响。极度寒冷也会损害组件本身;例如,塑料变脆,弹性体变硬变弱。累积效应是减少电池的使用范围和寿命。
研究已经确定,最佳的电池寿命是通过让电池“呼吸”,同时仍然施加适量的压力,以确保电气和热连接。然而,对于包含大量电池的大型电池组来说,这一过程是一个挑战。当电池充电时,内部化学物质会发生改变,并导致其物理变化和膨胀,这种影响可能导致内部电池的分层和组件或电池组的变形。
压缩垫-也称为介质泡沫-被用来保持压力在袋电池的表面(在某些情况下,棱柱电池)。它们也可用来隔离细胞,以促进和保持均匀的表面温度。如果,当暴露在低温下,弹性(橡胶)压缩垫表现出较差的回弹或恢复能力,微裂纹发展,最终导致疲劳。这对细胞造成的压力很小或没有,导致细胞过早衰竭。
压缩垫保持对电池组的压力,以确保连续的电气和热连接,同时允许在包本身有足够的空间扩大和改变形状。泡沫的弹簧般的特性使能量偏转并返回,然后在一定的压缩量范围内扩散,这种特性称为压缩力偏转(CFD)。当暴露在极端压力或压缩负载下时,泡沫缓冲能够抵抗永久变形,并且通常在电池组的寿命之后仍能保持有效性。
为了评估这种效果,可以测试市场上发现的各种压缩垫的低温回弹性。下图比较了PF45微孔聚氨酯泡沫和竞争对手的微孔PUR泡沫的结果。
圣戈班NorsealPF系列欧洲杯足球竞彩与市场上其他PUR解决方案相比,这种材料在低温下运行的能力更强,在更广泛的温度范围内具有更好的弹性性能。至于在高温下过热,Norseal泡沫的绝缘性能被压缩抑制-它促使热量消散到散热器,而不是扩散到邻近的细胞。这是至关重要的,因为过热是电池和电子设备故障的主要原因。
粘性和泡沫表面裁剪
为了满足电动汽车的需求,电池生产必须大幅增加,这为自动化在电池生产和电池组组装中的作用奠定了基础。随着自动化在制造过程中变得越来越重要,将步骤和零部件的数量最小化将是至关重要的。在大多数情况下,当压缩垫或公差垫在细胞之间时,需要额外的步骤将垫固定在单个细胞上,这通常是通过使用粘合剂或胶水完成的。胶粘剂的缺点是,如果发生校准错误,有缺陷的垫必须从电池中移除,造成材料和成本的浪费。欧洲杯足球竞彩这样的修复也会影响生产过程,因为它会减慢或停止正常运行的生产线。
为了解决这个问题,并使自动化更容易实现,Norseal PF系列垫片被开发为具有固有的粘性,无需进一步应用粘合剂或胶水。如果垫块应用在错误的区域,它可以很容易地剥落和更换,不浪费材料。粘性是通过一种技术来评估的,这种技术被设计成尽可能地模拟应用。的NorsealPF系列的黏性与竞争对手的比较如下表所示。
一些应用程序可能不需要这种粘性,因此,Norseal PF系列包括一个选项来减少,甚至完全去除它。为了与其他自动装配过程兼容,PF系列产品也可与可拆卸或永久PET衬垫。
厚度和密度范围
NorsealPF系列产品具有行业中最宽的厚度范围,即使密度低至200公斤/厘米3..当考虑最小化模块、包装和车辆本身的总重量时,低密度是寻找的关键参数。PF系列产品克服了一个重要的基准,厚度低至1毫米,密度为200公斤/米3..
PF系列的标准密度为200kg /m3.和250公斤/米3.,但客户可以要求更高的定制密度。这些可以用来解决细胞的化学和类型(例如,棱柱状和袋状)需要更牢固的泡沫来承受更高的力的细胞膨胀的情况。PF系列提供了一个独立的泡沫与低厚度和低密度的独特组合,而来自其他制造商的泡沫需要一个额外的薄膜支撑层,以实现类似的密度和厚度的组合。
结论
只有通过电池制造技术的改进,才能实现高效、低成本和远程电动汽车的前景。现代泡沫材料等欧洲杯足球竞彩NorsealPF系列,在宽温度范围内提供一致性和可靠性,在设计时考虑到制造和放置过程的自动化,并提供低重量,同时提高电池的健壮性。将它们用于电动汽车生产将是制造业增长和整体绿色未来的关键。
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