Jan 10,2026
0
Soluțiile generice nu sunt suficiente atunci când vine vorba de abordarea problemelor complexe de integrare din cadrul platformelor pentru vehicule electrice, motiv pentru care un număr tot mai mare de producători de echipamente originale (OEM) apelează în prezent la cutii pentru baterii special concepute. Fiecare autoturism are, de asemenea, propriile cerințe specifice. Gândiți-vă, de exemplu, la forma structurii, la modul în care trebuie distribuită corect masa și la zonele importante care trebuie să absoarbă energia impactului în cazul coliziunilor. Toate aceste aspecte înseamnă că carcasele de protecție trebuie să se încadreze în specificații extrem de stricte, măsurate până la milimetru. Carcasele standard, produse în masă, nu sunt potrivite pentru companiile care folosesc celule de baterie proprii sau care doresc să îmbunătățească eficacitatea măsurilor de prevenire a suprâncălzirii periculoase, care ar putea duce ulterior la probleme grave.
Personalizarea permite producătorilor de echipamente originale să:
Când vine vorba de gestionarea căldurii în sistemele electronice, nu există cu adevărat o soluție universală. Configurările răcite cu aer necesită trasee de curgere a aerului foarte specifice pentru a funcționa corespunzător, iar sistemele de răcire prin imersie necesită containere complet etanșe, care pur și simplu nu se încadrează în proiectele standard. Reglementările fac lucrurile și mai complicate în zilele noastre. Luați, de exemplu, testele de impact UN GTR 20: acestea arată că carcasele obișnuite, disponibile pe piață, tind să se destrame atunci când sunt supuse unei forțe de aproximativ 40G în timpul accidentelor. Componentele fabricate la comandă rezistă mult mai bine la impact, deoarece includ zone speciale concepute să se deformeze intenționat, în loc să cedeze brusc. Producătorii care renunță la personalizarea adecvată se confruntă adesea ulterior cu retrageri costisitoare ale produselor, fie din cauza problemelor de suprâncălzire care se răspândesc în întregul sistem, fie din cauza neîndeplinirii standardelor promise de rezistență la praf și apă.
Cutiile modulare pentru baterii permit producătorilor de autoturisme să standardizeze piesele de care au nevoie în mod repetat, dar să poată totuși crește nivelul de tensiune între 400 V și 800 V, după necesități. Proiectarea implică, în mod obișnuit, asamblarea prin suprapunere a unor piese din aluminiu sau materiale compozite, fixate între ele prin sudură laser puternică, care rezistă chiar și în urma unor coliziuni. Atunci când companiile separă componentele specifice tensiunii de structura principală a carcasei, reduc cu aproximativ 30 % volumul de muncă de dezvoltare și pot lansa produsele pe piață mai rapid, conform rapoartelor din industrie. Versatilitatea acestui sistem provine din faptul că este compatibil cu diverse tipuri de celule pentru baterii, cum ar fi cele prismatică sau cele de tip pouch. Această flexibilitate nu presupune niciun compromis în ceea ce privește rezistența mecanică sau standardele de protecție împotriva apei, deoarece aceste module îndeplinesc cerințele de certificare IP67 și IP6K9K privind rezistența la praf și apă.
Cutiile pentru baterii concepute pentru eficiența în service sunt dotate cu panouri de acces ușor de deschis, care nu necesită unelte, și cu șine glisante pentru module, ceea ce înseamnă că reparațiile durează cu aproximativ 40 % mai puțin decât în cazul carcaselor tradiționale sudate. Mecanicii pot înlocui celule individuale direct din față, fără a demonta întreaga structură a cutiei, astfel încât etanșeitățile rămân intacte și etanșe la apă. Conectorii au toți dimensiuni standard, iar cablurile sunt colorate diferit, pentru a evita orice confuzie în timpul lucrărilor de întreținere. Pentru companiile care operează flote mari de vehicule, aceste alegeri de proiectare sunt esențiale, deoarece fiecare oră în care un camion stă nefolosit implică costuri suplimentare. O companie de livrări cu care am discutat a raportat economii de mii de euro doar prin reducerea duratei petrecute de camioanele lor în atelier pentru înlocuirea bateriilor.
Cerințele de certificare pentru bateriile vehiculelor electrice din întreaga lume impun respectarea mai multor standarde cheie. Standardul UN GTR 20 abordează problemele legate de siguranța în caz de coliziune, asigurând în același timp o conținere adecvată a materialelor periculoase. În același timp, producătorii trebuie să respecte directivele ISO 6469-3, care acoperă aspecte importante, cum ar fi nivelurile de rezistență la izolație și ceea ce constituie o izolare acceptabilă la tensiune. Producătorii de echipamente originale (OEM) dispun de propriile procese DFMEA specifice pentru gestionarea eficientă a riscurilor. Acestea includ sisteme sofisticate de prevenire a propagării termice (thermal runaway), concepute pentru a face față condițiilor extreme până la 1200 de grade Celsius. În scopuri documentare, companiile sunt obligate să dovedească că bateriile lor pot conține scurgerile de electrolit și pot preveni scurtcircuitul pe întreaga gamă de temperaturi, de la minus 40 de grade Celsius până la 85 de grade Celsius, în condiții normale de funcționare.
Trei piloni de validare asigură integritatea cutiei bateriei:
Majoritatea vehiculelor electrice continuă să se bazeze pe răcirea cu lichid pentru bateriile lor, unde plăcile reci extrag direct căldura din celulele individuale. Aceasta este o problemă extrem de importantă, deoarece, fără o răcire adecvată, aceste baterii dens ambalate pot deveni periculos de fierbinți. Totuși, răcirea prin imersie prezintă și unele avantaje: distribuie căldura mai uniform în întreaga baterie și elimină căldura cu aproximativ 40 % mai rapid decât metodele utilizate până acum. Există însă și dezavantaje. Sistemul necesită etanșări speciale și întreținere regulată a lichidelor de răcire, ceea ce adaugă complexitate. Unele dintre cele mai importante producători încep să experimenteze cu materiale cu schimbare de fază — substanțe asemănătoare parafinei, plasate între celulele bateriei. Aceste materiale absorb căldura suplimentară în momentele de vârf al cererii și contribuie la menținerea temperaturii stabile chiar și în condiții de sarcină ridicată.
Aluminiul are o conductivitate termică destul de bună, în jur de 200 W/mK, și este suficient de ușor pentru carcasele bateriilor, motiv pentru care a devenit atât de popular. Totuși, lucrurile se schimbă rapid în domeniul științei materialelor în prezent. Luați, de exemplu, polipropilena armată cu fibră de sticlă. Acest material reduce greutatea cu aproximativ 30 % comparativ cu metalele tradiționale, dar păstrează totuși rezistența structurală acolo unde este necesară. Materialele termoplastice deschid, de asemenea, noi posibilități, deoarece pot forma forme complicate, necesare pentru sistemele integrate de răcire. Unele companii experimentează acum combinarea diferitelor materiale: plasează interfețe termice din silicon direct între carcasele din aluminiu și panourile compozite, pentru a distribui mai eficient căldura. În condiții dificile, producătorii aplică adesea învelișuri speciale rezistente la coroziune, împreună cu polimeri amestecați cu particule de grafen. Aceste combinații mențin o performanță termică excelentă, păstrând în același timp intact ratingul esențial IP6K9K, care asigură protecție împotriva pătrunderii apei și a prafului.
Dongguan Yujiekej Electronic Technology Co., Ltd., cu 22 de ani de experiență în domeniul electronicii auto și industriale, se specializează în producerea la comandă (OEM/ODM) a cutiilor pentru baterii destinate vehiculelor electrice (EV). Portofoliul său de produse include, de asemenea, panouri de comutare, încărcătoare auto USB, suporturi pentru siguranțe și componente pentru vehiculele recreative (RV), toate proiectate pentru a respecta standardele globale și adaptate nevoilor clienților. Compania oferă soluții scalabile și de înaltă performanță pentru producătorii de vehicule electrice (EV), flotele de vehicule și aplicațiile de stocare a energiei din întreaga lume.
EN