Jan 10,2026
0
Az általános megoldások egyszerűen nem elegendőek a villamos járművek platformjain fellépő nehéz integrációs problémák kezelésére, ezért számos eredeti felszerelés gyártó (OEM) napjainkban speciálisan kialakított akkumulátorházakhoz fordul. Minden autónak saját, egyedi igényei vannak. Gondoljunk például a váz alakjára, arra, hol kell megfelelően elosztani a súlyt, valamint azokra a fontos területekre, amelyeknek ütközés esetén el kell nyelniük az ütőerőt. Mindez azt jelenti, hogy a védőházaknak nagyon szigorú, milliméteres pontossággal meghatározott specifikációkba kell illeszkedniük. A szokványos, tömeggyártású házegységek egyszerűen nem megfelelőek azoknak a cégeknek, amelyek saját, speciális akkumulátorcellákat használnak, vagy jobb hőelvezetést és veszélyes túlmelegedés megelőzését célozzák, amely később komoly problémákat okozhat.
Az egyedi megoldások lehetővé teszik az OEM-ek számára, hogy:
Amikor az elektronikus rendszerek hőkezeléséről van szó, valójában nincs olyan megoldás, amely minden esetben egyformán jól működne. A levegővel hűtött rendszereknek nagyon pontos légáramlási útvonalakra van szükségük a megfelelő működéshez, míg az immersziós hűtési rendszerek teljesen zárható tartályokat igényelnek, amelyek egyszerűen nem illeszkednek a szokásos tervekbe. A szabályozási előírások ma még bonyolultabbá teszik a helyzetet. Vegyük például az UN GTR 20 ütközési vizsgálatokat: ezek azt mutatják, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható, standard tokok általában szétesnek kb. 40 G erőhatás hatására balesetek során. Az egyedi gyártású alkatrészek sokkal jobban bírják az ütközéseket, mert olyan speciális területeket tartalmaznak, amelyek szándékosan deformálódnak, ahelyett, hogy hirtelen eltörnének. Azok a gyártók, akik elhanyagolják a megfelelő egyedi kialakítást, gyakran drága termék-visszahívásokkal szembesülnek később – leggyakrabban túlmelegedési problémák miatt, amelyek a rendszer egészére kiterjednek, vagy az ígért por- és vízállósági szabványok nem betartása miatt.
A moduláris akkumulátorházak lehetővé teszik az autógyártók számára, hogy szabványosítsák az ismétlődően szükséges alkatrészeket, ugyanakkor a feszültségszintet – szükség szerint – 400 V és 800 V között is skálázhatják. A tervezés általában erős lézerhegesztéssel összeépített alumínium- vagy kompozit elemek egymásra rakását foglalja magában, amelyek akár ütközés után is megtartják stabilitásukat. Amikor a vállalatok elkülönítik a feszültségfüggő alkatrészeket a fő szerkezeti testtől, az ipari jelentések szerint körülbelül 30%-kal csökkentik a fejlesztési munkát, és gyorsabban juttathatják piacra termékeiket. Ennek a rendszernek a különleges sokoldalúságát az adja, hogy különböző akkumulátorelemekkel – például prizmatikus elemekkel vagy zacskós típusú akkumulátorokkal – is kompatibilis. Ez a rugalmasság egyáltalán nem jár erősség- vagy vízállósági követelmények feladásával, mivel ezek a modulok megfelelnek az IP67 és az IP6K9K minősítési előírásoknak por- és vízállósági szempontból.
A szervizhatékonyságot szolgáló akkumulátorházak könnyen hozzáférhető, szerszám nélkül nyitható panellel és csúsztatható sínekkel vannak ellátva a modulokhoz, így a javítások időtartama körülbelül 40%-kal rövidebb, mint a hagyományos hegesztett burkolatok esetében. A szerelők egyetlen akkumulátorcellát is közvetlenül a ház elülső részéről ki tudnak cserélni anélkül, hogy a teljes ház szerkezetét szétszednék – így a tömítések épek maradnak, és a vízállóság megmarad. A csatlakozók mindegyike szabványos méretű, és a vezetékek különböző színűek, így a karbantartás során senki sem keveri össze őket. Azoknak a vállalatoknak, amelyek nagy járműflottával működnek, ezek a tervezési döntések különösen fontosak, mert minden óra, amíg egy teherautó állóhelyen áll, pénzveszteséget jelent. Egy általunk megkérdezett fuvarozó cég arról számolt be, hogy csak az akkumulátorcserekor a szervízben töltött idő csökkentésével több ezer dollárt takarított meg.
Az elektromos járművek akkumulátorházainak világkörüli tanúsítási követelményei több kulcsfontosságú szabványnak való megfelelést írnak elő. Az ENSZ GTR 20-as szabvány a balesetbiztonsági kérdéseket tárgyalja, ugyanakkor biztosítja a veszélyes anyagok megfelelő visszatartását is. Ugyanakkor a gyártóknak az ISO 6469-3 irányelveit kell követniük, amelyek fontos aspektusokat – például az izolációs ellenállás szintjét és az elfogadható feszültségizoláció kritériumait – tartalmaznak. A gyártók (OEM-ek) saját, specifikus DFMEA-folyamataikkal rendelkeznek a kockázatok hatékony kezelésére. Ezek közé tartoznak a fejlett hőfutás-akadályozó rendszerek, amelyeket extrém körülményekre, akár 1200 °C-os hőmérsékletre is terveztek. Dokumentációs célokra a vállalatoknak igazolniuk kell, hogy akkumulátorjaik képesek az elektrolit kifolyásának visszatartására és rövidzárlatok megelőzésére az egész működési hőmérséklet-tartományban, mínusz 40 °C-tól egészen 85 °C-ig.
Három érvényesítési oszlop biztosítja az akkumulátorház integritását:
A legtöbb elektromos jármű továbbra is folyadékhűtést használ az akkumulátorcsomagjaihoz, ahol a hűtőlemezek közvetlenül elvonják a hőt az egyes elemekből. Ez rendkívül fontos, mert megfelelő hűtés nélkül ezek a sűrűn elrendezett akkumulátorok veszélyesen magas hőmérsékletre melegedhetnek. Az immersziós (merítéses) hűtésnek azonban vannak előnyei is: egyenletesebben teríti el a hőt az egész csomagban, és mintegy 40 százalékkal gyorsabban távolítja el a hőt, mint a korábban alkalmazott módszerek. Vannak hátrányai is ugyanakkor: a rendszer speciális tömítéseket igényel, és a hűtőfolyadékok rendszeres karbantartása szükséges, ami növeli a komplexitást. Néhány vezető gyártó már kísérletezni kezdett úgynevezett fázisátalakulási anyagokkal – lényegében paraffin-szerű anyagokkal –, amelyeket az akkumulátorelemek közé helyeznek. Ezek az anyagok felvehetik a felesleges hőt a terhelésnövekedés idején, és segítenek fenntartani a hőmérséklet-stabilitást akár nagy terhelés mellett is.
Az alumíniumnak elég jó a hővezető képessége (kb. 200 W/mK), és elegendően könnyű akkumulátorházakhoz, ezért vált ilyen népszerűvé. Azonban a mai anyagtudományban gyorsan változnak a dolgok. Vegyük például az üvegszállal megerősített polipropilént. Ez az anyag kb. 30%-kal csökkenti a súlyt a hagyományos fémekhez képest, ugyanakkor megőrzi a szükséges szerkezeti szilárdságot. A termoplasztikus anyagok is új lehetőségeket nyitnak, mivel képesek olyan bonyolult alakzatok kialakítására, amelyek szükségesek az integrált hűtőrendszerekhez. Egyes cégek jelenleg különböző anyagok kombinálását is kísérletezik. Például szilikon hővezető réteget helyeznek közvetlenül az alumínium ház és a kompozit panel közé, hogy jobban eloszlassák a hőt. Nehéz körülmények esetén a gyártók gyakran speciális, korroziónálló bevonatokat alkalmaznak, valamint grafén részecskéket tartalmazó polimereket kevernek hozzá. Ezek a kombinációk kiváló hővezető teljesítményt biztosítanak, miközben megőrzik a víz- és porállóságra vonatkozó fontos IP6K9K minősítést.
A Dongguan Yujiekej Elektronikai Technológiai Kft., amelynek 22 éves tapasztalata van az autóipari és ipari elektronikában, specializálódott az elektromos járművek (EV) OEM/ODM egyedi akkumulátorházainak gyártásában. Termékválasztékához tartoznak továbbá kapcsolópanelek, USB-automata töltők, biztosítéktartók és lakóautó-alkatrészek, amelyeket globális szabványoknak megfelelően fejlesztettek ki, és ügyfél-specifikus igényekhez igazítottak. A cég skálázható, nagy teljesítményű megoldásokat kínál elektromos járműgyártóknak, flották számára és energiatárolási alkalmazásokhoz világszerte.
EN