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電気自動車のバッテリー:衝突や熱暴走からの保護

バッテリーの充電範囲は、歴史的に消費者の電気自動車(EV)の採用に挑戦していました。しかし、革新的なEV設計者は、バッテリーの充電範囲を大幅に改善するための創造的な方法を見つけ、電気自動車業界はEVの採用が大幅に増加し、急速なペースで成長を続けています。過去10年間で、電気自動車の平均バッテリー寿命は4倍以上に増加したと推定されています。この電力の増加は、重要な熱上の課題をもたらします。EVの採用が増えるにつれ、寿命性能を延長し、保証請求を制御または削減するために、より堅牢なEVバッテリー設計の必要性が高まっています。

Boydの専門家とデザインリーダーの革新的なチームは、これらの課題を解決する最前線にいます。私たちは、この分野のパイオニアがイノベーションを加速するのを支援しています。当社のエンジニアは、より小型で、耐久性があり、より軽く、より効率的で、より信頼性の高いバッテリーとより速い充電サイクルを可能にし、電気自動車の航続距離、安全性、信頼性を高める、統合された熱および設計された材料ソリューションを開発しています。

熱暴走?

リチウムイオンの熱暴走は、バッテリーから発生する熱が放散される熱量を超えると発生します。管理されていない熱は、周囲のバッテリーやリチウムイオン電池セルに制御不能な連鎖反応を引き起こす可能性があります。リチウムイオンの熱暴走が適切に処理されないと、バッテリーが過熱して煙が発生し、燃焼します。

複数の要因が熱暴走を引き起こし、内部および外部の短絡、過充電、高い周囲温度、急速なサイクル、バッテリーの経年劣化などがあります。効果的な熱管理は、電気自動車のバッテリーだけでなく、車両の乗員の安全にとっても不可欠です。

リチウムイオン熱暴走を防ぐ方法は? バッテリー熱暴走

電気自動車およびバッテリーメーカーは、EVバッテリーの熱暴走に関する予防および封じ込め戦略を設計します。熱暴走防止は、最適化されたEVバッテリー設計から始まります。熱暴走保護は、熱暴走イベントの可能性を低減し、壊滅的なイベントが発生した場合に熱暴走伝播から保護する特殊な材料とコンポーネントによって強化されています。リチウムイオン・バッテリのセル間統合冷却、断熱、衝撃吸収多層複合アセンブリは、バッテリの熱暴走を引き起こす熱的、環境的、機械的要因から保護します。バッテリー内の衝撃、振動、動きを積極的に吸収します。バッテリーセルの熱を効率的に放散します。セル設計に火炎または熱バリアを組み込んで、万が一バッテリ安全設計機能がセル間の伝播を防止できない場合に、極端な熱または火災を迅速に隔離します。スマートな設計を活用して熱暴走を防ぎ、保護ソリューションを活用して、壊滅的なバッテリーイベントが発生したときにそれを分離します。統合されたEVバッテリーの熱暴走保護ソリューションは、圧縮パッドと火炎定格電気絶縁を備えた冷却フィンまたはヒートスプレッダーを備えており、リチウムイオンバッテリーセルを絶縁します。
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Battery-Thermal-Runaway-Protection

耐久性が必要ですか?

過酷な環境条件は、電気自動車にとって日常的な現実です。EVのバッテリとコンポーネントは、性能寿命を延ばし、保証請求を減らすために、動作中に保護する必要があります。堅牢なEVバッテリーは、衝突衝撃、継続的な衝撃と振動、極端な道路状況、および極端な気象条件に耐え、より優れた性能を発揮できます。

EVバッテリーを保護する方法は?

EVバッテリーエンクロージャーを密閉することで、バッテリーとセルを液体、ガス、粒子の侵入から保護し、バッテリーの寿命を延ばします。特殊材料とスマートガスケット設計を活用して、EVバッテリーハウジングの防水とシールの両方を行い、騒音、振動、ハーシュネス(NVH)を排除し、信頼性と性能を最適化します。BoydのEVバッテリーハウジングシールは、顧客による組み立ての簡素化、製造設計(DFM)スループット、材料の最適化を目的として設計されており、車両の寿命全体にわたって過酷な道路状況に耐えるように頑丈です。
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バッテリーセルとバッテリーモジュール

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頑丈で弾力性のある圧縮パッドを使用して、衝突衝撃、過酷な道路状況、極端な温度からEVバッテリーを保護します。バッテリー圧縮パッドは、バッテリーセルの間とバッテリーモジュールの周囲に層状になり、膨張力や機械的衝撃、摩擦、極端な道路振動を補正します。これらは、消費者の安全性を高め、バッテリー関連の保証コストを削減するためのバッテリー衝撃保護バリアとして機能します。Boydの多種多様なクローズドセルおよびオープンセルフォームオプションは、弾力性が高く、さまざまな温度および環境暴露アプリケーションのニーズを満たします。

バッテリーモジュールの周囲にシールドを設計する

EMIおよびRFIシールドにより、バッテリの性能、安全性、信頼性を向上させます。EMIシールドは、電気自動車の複雑な電気システムで非常に普及している無線周波数干渉(RFI)、静電干渉(ESD)、または電磁干渉(EMI)の入力と出力の両方を防止します。EVバッテリーEMIシールドは、バッテリー性能を保護し、重要な安全システムの電子誤動作を防ぎます。Boydの導電性フォーム、エラストマー、接着剤、ホイルなどは、この干渉を軽減し、不要な信号を遮蔽して、EVバッテリーの信頼性と効率を向上させるように設計されています。

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EVバッテリーセルを電気絶縁で包む

リチウムイオン電池セルとEVバッテリーモジュールを高性能電気絶縁体で包みます。これらの堅牢な絶縁層は、バッテリーの短絡や火災につながる可能性のある内部の重要なコンポーネント間の火花電圧を防ぎます。それらはまた、壊滅的な出来事のありそうもないシナリオで隔離され、炎の障壁として機能します。Boydの電気絶縁体およびアイソレータはFR V0までの火炎定格であり、EVの電気バッテリーの火災を防止したり、リチウムイオンバッテリーセルが燃焼した場合に絶縁したりするためのプロアクティブな設計に役立ちます。
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Electrical-Insulation-and-Cell-Wrapping

バスバー上の誘電体接着剤

EVバッテリーアセンブリの柔軟なプリント回路を保護して、バッテリーの寿命を延ばし、パフォーマンスを維持します。誘電体接着剤は、高い耐熱性と難燃性を備えたバスバーを電気的に絶縁します。バスバーは精密設計を特徴とし、誘電体接着剤は精密なスルーホール配置のために厳しい公差で変換する必要があります。Boydの誘電体材料と接着剤は、GB / T 1408.1-2016およびASTM D3755試験方法を使用して、絶縁破壊電圧と絶縁耐力の要件についてテストされています。
Dielectric-Adhesives-for-Busbars
Multi-Layer-Thermal-Runaway-Protection

電気自動車のバッテリーの電力効率と性能を最大化する方法は?

軽量で高性能なEVバッテリー液冷板を活用

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EVバッテリー冷却ソリューションは、熱の課題と全体的な設計要件を満たす必要がありますが、EVバッテリーの充電範囲を維持するために重量やかさばりを追加することはできません。軽量のバッテリー液体コールドプレートは、堅牢な構造サポート(RSS)を提供し、今日の最高性能の電気自動車バッテリーモジュールおよびパックのバッテリー熱除去を最大化します。薄型の冷却プレートは、バッテリーを効率的に冷却し、バッテリーコンパートメントに追加の設計スペースを作成し、より大きく、より強力なバッテリー用のスペースを作ります。

BoydのカスタムEVバッテリーコールドプレートは、内部形状を最適化して乱流を最大化し、スカイラインとペデスタルをバッテリー設計に合わせてカスタマイズして熱源の接触と熱放散を最大化します。Boydのバッテリー液体冷却プレートは、信頼性を保証するために、100%インライン熱テストと数十年にわたる信頼できる市場パフォーマンスを備えています。

サーマルインターフェイス材料による熱抵抗の最小化

これら2つの表面間の熱抵抗を最小限に抑えることにより、バッテリーコールドプレートとバッテリーモジュール間の熱伝達を改善します。 サーマルインターフェイスマテリアル(TIM)は、表面間の熱流抵抗を最小限に抑え、敏感なEVバッテリーからバッテリー冷却プレートを介して液体冷却システムに熱をより効率的に移動させます。

Boydの熱伝導性テープ、ギャップフィラー、サーマルパッド、フィルム、相変化材料、およびサーマルグリースは、バッテリーから液体コールドプレートに熱をより効率的に移動させることにより、バッテリーの液体冷却システムのパフォーマンスを最大化します。

EVバッテリーの保護と冷却、スマートディスプレイとテレマティクスの作成、EV充電の最適化、EVブランドアイデンティティの向上など、Boydはeモビリティの設計者と市場リーダーがイノベーションを加速するのに役立ちます。BoydのEVバッテリーソリューションの詳細については、以下のビデオをご覧ください。アプリケーションに関する具体的な質問については、当社の専門家にお問い合わせください

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