Jan 10,2026
0
Типовые решения просто не справляются с трудностями интеграции в платформы электромобилей, поэтому сегодня всё больше производителей оригинального оборудования (OEM) обращаются к специально разработанным батарейным корпусам. У каждого автомобиля — свои уникальные требования: форма рамы, распределение массы, зоны, отвечающие за поглощение энергии удара при столкновениях. Всё это означает, что защитные корпуса должны соответствовать крайне жёстким техническим спецификациям — с точностью до миллиметра. Серийные корпуса массового производства попросту непригодны для компаний, использующих собственные специализированные аккумуляторные элементы или стремящихся повысить эффективность предотвращения опасного перегрева, который в дальнейшем может привести к серьёзным последствиям.
Индивидуальная разработка позволяет автопроизводителям:
Когда речь заходит об управлении тепловыделением в электронных системах, универсального решения попросту не существует. Системы воздушного охлаждения требуют чётко определённых путей движения воздуха для корректной работы, а системы погружного охлаждения нуждаются в полностью герметичных контейнерах, которые просто не вписываются в стандартные конструкции. Регуляторные требования в наши дни усложняют задачу ещё больше. Например, краш-тесты по стандарту ООН GTR 20 показывают, что типовые промышленные корпуса часто разрушаются при воздействии ускорения около 40G в аварийных ситуациях. Специально разработанные компоненты гораздо лучше выдерживают ударные нагрузки, поскольку в их конструкции предусмотрены специальные зоны, рассчитанные на контролируемую деформацию вместо внезапного разрушения. Производители, пренебрегающие необходимой индивидуальной адаптацией, зачастую впоследствии сталкиваются с дорогостоящими отзывами продукции — либо из-за распространения перегрева по всей системе, либо из-за несоответствия заявленным характеристикам по защите от пыли и воды.
Модульные батарейные коробки позволяют автопроизводителям стандартизировать детали, которые требуются многократно, но при этом гибко масштабировать уровень напряжения в диапазоне от 400 В до 800 В по мере необходимости. Конструкция обычно предусматривает сборку алюминиевых или композитных элементов с помощью прочных лазерных сварных швов, сохраняющих целостность даже после аварий. Когда компании отделяют компоненты, специфичные для определённого уровня напряжения, от основной несущей конструкции, они сокращают объём разработочных работ примерно на 30 % и ускоряют вывод продукции на рынок — согласно отраслевым отчётам. Особую универсальность этой системы обеспечивает её совместимость с различными типами аккумуляторных элементов, включая призматические и «мешочного» (pouch) типа. При этом такая гибкость не означает снижения прочности или требований к защите от воды: данные модули соответствуют стандартам IP67 и IP6K9K по защите от пыли и воды.
Батарейные корпуса, разработанные с учётом удобства обслуживания, оснащены панелями лёгкого доступа, которые не требуют использования инструментов, и выдвижными направляющими для модулей; благодаря этому время ремонта сокращается примерно на 40 % по сравнению с традиционными сварными корпусами. Механики могут заменять отдельные элементы непосредственно спереди, не разбирая весь корпус, поэтому уплотнения остаются неповреждёнными и обеспечивают герметичность. Все разъёмы выполнены в стандартных размерах, а провода окрашены в разные цвета, чтобы исключить их перепутывание при техническом обслуживании. Для компаний, эксплуатирующих крупные автопарки, такие конструктивные решения имеют принципиальное значение: каждый час простоя грузовика обходится в определённые финансовые издержки. Одна из транспортных компаний, с которой мы вели переговоры, сообщила о тысячах рублей экономии только за счёт сокращения времени, необходимого на замену батарей в сервисных мастерских.
Требования к сертификации батарейных блоков для электромобилей по всему миру предусматривают соблюдение ряда ключевых стандартов. Стандарт ООН GTR 20 регулирует вопросы безопасности при столкновениях, а также обеспечивает надёжное удержание опасных веществ. Одновременно производители обязаны соблюдать руководящие принципы ISO 6469-3, охватывающие важные аспекты, такие как уровни сопротивления изоляции и допустимые значения напряжения изоляции. Производители оригинального оборудования (OEM) применяют собственные специфические процессы DFMEA для эффективного управления рисками. В их число входят сложные системы предотвращения теплового разгона, предназначенные для работы в экстремальных условиях при температурах до 1200 °C. Для целей документирования компании обязаны подтвердить, что их аккумуляторы способны удерживать утечки электролита и предотвращать короткие замыкания во всём диапазоне рабочих температур — от минус 40 °C до плюс 85 °C.
Три опорных столпа валидации обеспечивают целостность батарейного блока:
Большинство электромобилей по-прежнему используют жидкостное охлаждение для своих аккумуляторных блоков, при котором холодные пластины отводят тепло непосредственно от отдельных элементов. Это чрезвычайно важный аспект, поскольку без надлежащего охлаждения такие плотно упакованные аккумуляторы могут достичь опасных температур. Тем не менее, погружное охлаждение обладает рядом преимуществ: оно обеспечивает более равномерное распределение тепла по всему блоку и отводит тепло примерно на 40 % быстрее по сравнению с традиционными методами. Однако у него есть и недостатки: система требует специальных уплотнений и регулярного обслуживания охлаждающей жидкости, что повышает её сложность. Некоторые ведущие производители начинают экспериментировать с так называемыми материалами с фазовым переходом — по сути, веществами, напоминающими парафин, которые размещаются между элементами аккумулятора. Эти материалы поглощают избыточное тепло при резком возрастании нагрузки и способствуют поддержанию стабильной температуры даже в условиях высокой нагрузки.
Алюминий обладает довольно высокой теплопроводностью — около 200 Вт/(м·К) — и при этом достаточно лёгкий для изготовления корпусов аккумуляторов, поэтому он пользуется такой популярностью. Однако в области материаловедения сегодня происходят быстрые изменения. Возьмём, к примеру, полипропилен, армированный стекловолокном: этот материал снижает массу примерно на 30 % по сравнению с традиционными металлами, сохраняя при этом необходимую прочность в критических зонах. Термопластичные материалы также открывают новые возможности, поскольку позволяют формовать сложные геометрические формы, требуемые для встроенных систем охлаждения. Некоторые компании сейчас экспериментируют с комбинированием различных материалов: они размещают силиконовые термоинтерфейсы непосредственно между алюминиевыми корпусами и композитными панелями для более эффективного распределения тепла. При работе в экстремальных условиях производители зачастую наносят специальные коррозионностойкие покрытия, а также используют полимеры, модифицированные частицами графена. Такие комбинации обеспечивают превосходные тепловые характеристики, одновременно сохраняя важнейший рейтинг IP6K9K, гарантирующий защиту от проникновения воды и пыли.
Компания Dongguan Yujiekej Electronic Technology Co., Ltd. имеет 22-летний опыт работы в области автомобильной и промышленной электроники и специализируется на разработке и производстве аккумуляторных корпусов для электромобилей (EV) по заказу клиентов (OEM/ODM). В её ассортимент также входят панели переключателей, автомобильные USB-зарядные устройства, держатели предохранителей и компоненты для жилых автодомов (RV), все они спроектированы с учётом соответствия международным стандартам и индивидуальных требований заказчиков. Компания предоставляет масштабируемые высокопроизводительные решения для производителей электромобилей, автопарков и систем накопления энергии по всему миру.
EN