محافظ دیواره جانبی بدنه برای باتری های خودرو: چیست، چرا از کار می افتد و چگونه ساخته می شود

چرا دیواره جانبی آسیب پذیرترین قسمت محفظه باتری خودرو است؟

وقتی مردم به خرابی باتری فکر می کنند، معمولاً به سلول های مرده، شل شدن پایانه ها یا مشکلات شارژ فکر می کنند. چیزی که به ندرت مطرح می شود خود مسکن فیزیکی است - و به طور خاص، دیواره های کناری. با این حال، دیواره جانبی محفظه باتری خودرو بیشترین فشار مکانیکی را که باتری در طول عمر خود با آن مواجه می‌شود جذب می‌کند: ارتعاش از جاده، چرخه انبساط و انقباض حرارتی، فشار اسید ناشی از گازهای داخلی، و ضربه فیزیکی در هنگام نصب یا در صورت برخورد. یک دیواره جانبی آسیب‌دیده فقط به معنای ترک خوردگی نیست - می‌تواند به معنای نشت اسید، اتصال کوتاه، رویدادهای حرارتی، و در زمینه EV، قرار گرفتن مستقیم سلول‌های ولتاژ بالا در معرض نیروهای تغییر شکل باشد.

حفاظت از دیواره های جانبی مسکن برای باتری ماشین بنابراین جزییات زیبایی از طراحی کیس نیست - این یک الزام اساسی ایمنی و عملکرد است که توسط انتخاب مواد، هندسه دیوار، ساختار دنده‌ای و در خودروهای الکتریکی مدرن با ادغام سیستم‌های حفاظت از ضربه جانبی اختصاصی در سطح خودرو کنترل می‌شود. این مقاله هر دو بعد را پوشش می‌دهد: طراحی دیواره جانبی و مواد مورد نیاز قاب باتری‌های 12 ولتی معمولی خودرو، و سیستم‌های حفاظت جانبی و دیواره جانبی بسیار سخت‌تر مورد استفاده در بسته‌های باتری کششی ولتاژ بالا در خودروهای الکتریکی.

آنچه دیواره جانبی یک محفظه باتری ماشین معمولی باید انجام دهد

یک باتری استاندارد 12 ولتی سرب اسیدی خودرو - چه سیل زده، AGM یا EFB - در محیطی زندگی می کند که نیازهای مکانیکی و شیمیایی بی وقفه ای را به بدنه آن وارد می کند. جعبه باتری فقط یک ظرف نیست. این عنصر ساختاری اولیه است که جداسازی سلول را حفظ می کند، از اتلاف الکترولیت جلوگیری می کند، عایق الکتریکی بین سیستم الکترود و شاسی خودرو را فراهم می کند و انرژی ارتعاشی را قبل از رسیدن به صفحات داخلی و جداکننده ها جذب می کند.

دیواره جانبی با مجموعه ای از تنش ها مواجه است که پوشش بالایی و صفحه پایه آن را ندارند:

• فشار داخلی ناشی از گازگیری - در طول شارژ، باتری های سرب اسید گاز هیدروژن و اکسیژن تولید می کنند. در حالی که طراحی‌های VRLA و AGM این امر را به صورت داخلی از طریق نوترکیبی مدیریت می‌کنند، مقداری فشار جمع می‌شود. ضخیم شدن یا خمیدگی به بیرون دیواره های جانبی یک نشانگر خرابی شناخته شده است - این نشان می دهد که فشار داخلی از ظرفیت ساختاری مواد بدنه فراتر رفته است، اغلب به دلیل شارژ بیش از حد یا دمای محیط بالا.
• فشرده سازی پشته صفحه - صفحات مثبت و منفی در یک باتری سرب اسیدی با چرخش منبسط می شوند. این انبساط جانبی در هزاران چرخه شارژ-دشارژ فشار رو به بیرون بر روی دیواره های جانبی وارد می کند. دیواره های جانبی که خیلی نازک هستند یا از مواد به اندازه کافی سفت و سخت ساخته شده اند، به این فشار اجازه می دهند تا تغییر شکل پیشرونده به سمت بیرون را ایجاد کند، در نهایت باعث می شود صفحات به طور یکنواخت با الکترولیت تماس نداشته باشند و ظرفیت آنها کاهش یابد.
• لرزش جاده و شوک مکانیکی - لرزش خودرو - به ویژه در جاده های ناهموار یا برنامه های خارج از جاده - مستقیماً از طریق براکت نگهدارنده به باتری منتقل می شود. لرزش پایدار باعث ترک خوردن خستگی در جعبه‌های باتری با طراحی ضعیف یا دیواره نازک می‌شود، به‌ویژه در گوشه‌هایی که دیواره‌های جانبی به پایه می‌رسند. به همین دلیل است که جعبه‌های باتری خودرویی علاوه بر مقاومت شیمیایی، حداقل پارامترهای مقاومت ضربه و مقاومت در برابر لرزش را نیز مشخص می‌کنند.
• حمله شیمیایی از الکترولیت - الکترولیت اسید سولفوریک در باتری های سرب اسیدی بسیار خورنده است. مواد دیواره جانبی باید یکپارچگی ساختاری و شیمیایی خود را در طول عمر کامل باتری حفظ کند - معمولاً 3 تا 5 سال در یک وسیله نقلیه سواری - در حالی که در تماس مداوم با اسید غلیظ در دماهای بین -30 درجه سانتیگراد تا بیش از 60 درجه سانتیگراد در کاربردهای محفظه موتور قرار دارد.

مواد دیواره جانبی: پلی پروپیلن، ABS، و آنچه که آنها ارائه می دهند

انتخاب مواد مورد به طور مستقیم توانایی دیواره جانبی را برای مقاومت در برابر تنش های مکانیکی و شیمیایی که در بالا توضیح داده شد تعیین می کند. دو ماده بر تولید محفظه باتری خودروهای معمولی غالب هستند که هر کدام دارای مشخصات عملکردی مشخصی هستند.

پلی پروپیلن (PP) - استاندارد صنعت

اکثر قاب‌های باتری سرب-اسید خودرو از پلی پروپیلن قالب‌گیری تزریقی ساخته می‌شوند که معمولاً از نوع کوپلیمری یا فرمولاسیون PP اصلاح‌شده با ضربه است. ترکیب خواص PP آن را به طور منحصر به فردی برای کاربردهای دیواره جانبی باتری مناسب می کند: از نظر شیمیایی نسبت به اسید سولفوریک در تمام غلظت ها و دماهای عملی باتری بی اثر است، دارای سفتی کششی و خمشی خوبی است که در برابر فشار بیرونی گازهای داخلی و انبساط صفحه مقاومت می کند، و می توان آن را با ضخامت و ضخامت دیواره دیواره ای دقیق قالب گیری تزریقی کرد. کیس‌های باتری PP معمولاً با ضخامت دیواره جانبی 2.5-4 میلی‌متر تولید می‌شوند که در نقاط تمرکز تنش (گوشه‌ها، قسمت‌های باس ترمینال، دیوارهای پارتیشن) با استوک دیوار اضافی یا آج‌دار تقویت می‌شوند. گریدهای PP پر شده با الیاف شیشه (معمولاً 20 تا 30٪ GF) در کاربردهای درجه یک یا درجه حرارت بالا استفاده می شود که در آن ثبات ابعادی تحت چرخه حرارتی بسیار مهم است - فیبر شیشه به طور قابل توجهی ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهد و از ریز ترک خوردگی که PP ساده در دمای بالا در طول زمان ایجاد می کند جلوگیری می کند. درجات PP مقاوم در برابر شعله که دارای سیستم‌های FR بدون هالوژن هستند، به طور فزاینده‌ای مشخص می‌شوند، به‌ویژه در کاربردهایی که باتری در نزدیکی منابع گرما قرار دارد یا در مواردی که انطباق با مقررات نیاز به گواهی ایمنی آتش‌سوزی دارد.

ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) - برای کاربردهای سرب-اسید مهر و موم شده

ترموپلاستیک ABS عمدتاً برای جعبه‌های باتری سرب-اسید مهر و موم شده (SLA) در قالب‌های کوچک‌تر استفاده می‌شود - موتورسیکلت‌ها، ورزش‌های قدرتی، سیستم‌های هشدار و کاربردهای UPS که در آن بسته‌بندی فشرده و مقاومت در برابر ضربه بالا اولویت دارند. ABS مقاومت عالی در برابر شوک و لرزش مکانیکی، پایداری ابعادی خوب و خواص غیر رسانایی ارائه می دهد که ایزوله الکتریکی را تضمین می کند. سبک تر از روکش های پلی پروپیلن با ضخامت دیواره معادل است و می تواند با تلورانس های ابعادی محکم تر شکل بگیرد، که برای سطوح آب بندی دقیق مورد نیاز در طرح های تنظیم شده با شیر اهمیت دارد. ABS نسبت به پلی پروپیلن در دماهای بالا از نظر شیمیایی نسبت به اسید سولفوریک کمی کمتر است، به همین دلیل است که در باتری های خودروهای با فرمت بزرگ با حجم الکترولیت بالاتر و دمای عملیاتی بالاتر کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مقایسه عملکرد مواد

هندسه دیواره جانبی و طراحی دنده: چگونه ساختار جایگزین جرم می شود

ویژگی‌های مواد خام سقف را برای عملکرد دیواره جانبی تعیین می‌کند، اما هندسه واقعی دیواره جانبی - نمایه ضخامت، شعاع گوشه و الگوی دنده داخلی - تعیین می‌کند که چقدر از آن پتانسیل مواد محقق می‌شود. هندسه کیس باتری با طراحی خوب، سختی و مقاومت در برابر ضربه را در حداقل ضخامت دیواره ممکن ارائه می دهد، که وزن بدن را بدون از بین بردن یکپارچگی ساختاری، سبک نگه می دارد.

اصول طراحی کلیدی که برای دیوارهای جانبی محفظه باتری خودرو اعمال می شود عبارتند از:

• ضخامت دیوار یکنواخت - جعبه‌های باتری‌های قالب‌گیری تزریقی به ضخامت دیواره جانبی ثابت نیاز دارند تا از تاب برداشتن در مرحله خنک‌سازی چرخه قالب‌گیری جلوگیری شود. اگر یک بخش از دیواره جانبی به طور قابل توجهی ضخیم تر از دیگری باشد، خنک کننده دیفرانسیل استرس داخلی ایجاد می کند که به صورت تاب خوردگی یا علائم فرورفتگی ظاهر می شود. دیواره های جانبی تاب خورده مانع از آب بندی صحیح روکش می شود که علت اصلی نشت الکترولیت در مواردی است که از نظر ساختاری دست نخورده به نظر می رسند.
• دنده خارجی برای سفتی - دنده های افقی یا مورب در وجه بیرونی دیواره جانبی، لحظه دوم سطح مقطع دیوار را به طور چشمگیری افزایش می دهد بدون اینکه به ضخامت کلی دیوار حجیم شود. یک دیواره جانبی آجدار با ضخامت متوسط ​​3 میلی متر می تواند با سفتی خمشی یک دیواره جانبی ساده 5 میلی متری مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود در حالی که از مواد بسیار کمتری استفاده می شود. این دنده ها همچنین هنگام جابجایی باتری در هنگام نصب یا تعویض، چسبندگی را بهبود می بخشند.
• طراحی شعاع گوشه - گوشه‌های داخلی تیز، نقاط تمرکز تنش هستند که ترک‌خوردگی در اثر ضربه یا بارگذاری خستگی شروع می‌شود. گوشه‌های کیس باتری با شعاع داخلی سخاوتمندانه (معمولاً حداقل 1 تا 2 میلی‌متر) طراحی شده‌اند تا استرس را در یک منطقه بزرگ‌تر توزیع کنند. این جزئیات جزئی به نظر می رسد، اما به طور مستقیم مقاومت کیس را در برابر ترک خوردن زمانی که باتری در حین نصب رها می شود یا در معرض ضربه جاده قرار می گیرد، تعیین می کند.
• مقاطع دو جداره - برخی از طرح‌های باتری خودروهای ممتاز از ساختار دوجداره در دیواره‌های جانبی، به‌ویژه در ناحیه مجاور باس‌های ترمینال و پارتیشن‌های سلولی استفاده می‌کنند. شکاف هوا بین دیواره‌های داخلی و خارجی، هم بالشتک‌های ضربه‌ای اضافی و هم عایق حرارتی بهبود یافته را فراهم می‌کند - برای باتری‌هایی که در مکان‌های محفظه موتور با دمای بالا نصب می‌شوند، جایی که دمای دیواره جانبی می‌تواند در طول اوج کارکرد موتور از 60 درجه سانتی‌گراد فراتر رود، مهم است.
• یکپارچه سازی دیوار پارتیشن — در باتری‌های چند سلولی، دیواره‌های جداکننده داخلی که سلول‌های مجزا را جدا می‌کنند، به دیواره‌های جانبی بیرونی متصل می‌شوند و آن‌ها را به‌طور قابل توجهی تقویت می‌کنند. اتصالات پارتیشن به دیوار کناری که به خوبی طراحی شده اند، بارهای فشار داخلی را به طور یکنواخت در تمام بخش های دیوار توزیع می کنند و از برآمدگی موضعی در مرزهای سلول جلوگیری می کنند.

محافظت از دیواره جانبی بسته باتری EV: یک چالش اساسی متفاوت

در خودروهای الکتریکی، اصطلاح "محافظت از دیواره جانبی محفظه باتری خودرو" به یک چالش مهندسی سازه اشاره دارد که به طور قطعی از طراحی قاب باتری 12 ولتی معمولی سخت‌تر است. یک بسته باتری کششی با ولتاژ بالا - که در زیر کف خودرو در اکثر سکوهای EV قرار گرفته است - حاوی صدها سلول لیتیوم جداگانه است که با ولتاژ بین 300 تا 800 ولت DC کار می کنند. یک برخورد جانبی که دیواره جانبی بسته را شکسته و حتی تعداد کمی از سلول‌ها را تغییر شکل می‌دهد، می‌تواند باعث فرار حرارتی شود: یک واکنش زنجیره‌ای از انتشار گرمای کنترل نشده که در یک بسته کاملاً شارژ شده، می‌تواند فاجعه‌بار باشد و خاموش کردن آن بسیار دشوار است.

این باعث می شود که دیواره جانبی محفظه باتری EV به طور همزمان به یک جزء خرابی ساختاری، یک مانع عایق الکتریکی و یک عنصر مهار حرارتی تبدیل شود. هیچ ماده یا رویکرد طراحی معمولی کیس باتری کافی نیست - حفاظت دیواره جانبی باتری EV یک سیستم یکپارچه است که شامل خود محفظه، ساختار بدنه خودرو در اطراف آن، و در برخی از طرح‌ها، عناصر جذب انرژی اختصاصی بین رکاب‌های بدنه و بسته است.

مشکل برخورد قطب کناری

سخت‌ترین سناریوی تست تصادف برای محافظت از دیواره جانبی باتری EV، برخورد با قطب کناری است - یک قطب سفت و سخت که با سرعت به خودرو برخورد می‌کند. برخلاف برخورد خودرو به خودرو که در آن ساختار خودروی دیگر مقداری انرژی را جذب می‌کند، یک قطب نیروی ضربه را در یک ردپای جانبی بسیار کوچک متمرکز می‌کند و به طور بالقوه نفوذ کامل را مستقیماً به دیواره جانبی بسته باتری با کمترین اتلاف انرژی توسط ساختار لبه خودرو منتقل می‌کند. چارچوب‌های نظارتی شامل ECE R100 (اروپا) و FMVSS 305 (ایالات متحده آمریکا) الزام می‌کنند که هیچ‌گونه نشت، آتش‌سوزی یا انفجار الکترولیت در طول یا بعد از تست‌های تصادف مشخص‌شده رخ ندهد. برآورده کردن این الزامات در آزمایش قطب جانبی نیازمند مهندسی دقیق کل مسیر بار جانبی از لبه خودرو به سمت داخل تا دیواره جانبی بسته است.

مواد مورد استفاده در دیوارهای جانبی بسته باتری EV

دیواره‌های جانبی محفظه باتری EV از مواد بسیار سنگین‌تر نسبت به باتری‌های معمولی ساخته شده‌اند که به دلیل ترکیبی از سختی خاص بالا، ظرفیت جذب انرژی و وزن انتخاب شده‌اند. رویکردهای غالب در خودروهای تولید فعلی عبارتند از:

• آلومینیوم اکسترود شده (EN AW-6082 T6 یا سری 7xxx) - پروفیل های آلومینیومی اکسترود شده چند محفظه پرمصرف ترین مواد برای دیواره های جانبی بسته باتری EV هستند. سطح مقطع چند محفظه، سلول‌های جمع شونده متعددی را ایجاد می‌کند که به‌جای انتقال مستقیم نیرو به سلول‌های باتری داخل، انرژی را به تدریج در طی یک ضربه جانبی جذب می‌کنند. آلیاژ آلومینیوم 6082-T6 استحکام تسلیم تقریباً 255 مگاپاسکال و مقاومت در برابر خوردگی عالی را ارائه می دهد. در کاربردهای برتر، آلیاژهای سری 7xxx (مانند 7003 یا 7005) استحکام تسلیم بالاتری (تا 345 مگاپاسکال) در وزن مشابه ارائه می دهند.
• فولاد با مقاومت فوق العاده بالا (UHSS) - پروفیل های فولادی شکل سرد از گریدهایی مانند Docol CR 1700M (مقاومت کششی تا 1700 مگاپاسکال) به عنوان اکستروژن دیواره جانبی و اعضای متقاطع استفاده می شود، به ویژه در وسایل نقلیه تولید حجمی که هزینه های ابزار اکستروژن آلومینیومی بسیار بالاست. هنگامی که ضخامت دیوار برای وزن معادل تنظیم می شود، پروفیل های UHSS به خوبی بهینه شده می توانند با عملکرد خرابی اکستروژن های آلومینیومی با هزینه مواد کمتر مطابقت داشته باشند.
• کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف - پلیمرهای تقویت‌شده با فیبر کربن (CFRP) و پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف شیشه (GFRP) در محفظه‌های باتری EV ممتاز و عملکردی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن به حداقل رساندن وزن بسیار مهم است. دیواره های جانبی GFRP با 30٪ محتوای GF سختی و مقاومت در برابر ضربه خاص را ارائه می دهند و خواص عایق الکتریکی آنها خطر اتصال شاسی را از یک محفظه آسیب دیده از بین می برد - یک نگرانی در مورد محفظه های فلزی.
• درج فوم EPP (پلی پروپیلن منبسط شده). - آسترهای فوم EPP در داخل دیواره جانبی سازه به عنوان لایه جذب انرژی ثانویه استفاده می شود. ساختار سلول بسته EPP جذب انرژی ضربه ای عالی را در چگالی بسیار کم فراهم می کند و عملکرد محافظتی خود را در تمام محدوده دمایی که در کاربردهای خودرویی با آن مواجه می شود (40- تا 90 درجه سانتی گراد) حفظ می کند. درج های EPP همچنین عایق حرارتی را ارائه می دهند که انتقال حرارت را از یک رویداد حرارتی آغاز شده خارجی به سلول های داخل کند می کند.

سیستم های یکپارچه حفاظت از تصادف برای دیواره های جانبی باتری EV

طراحی پلت فرم مدرن EV، محافظت از دیواره جانبی بسته باتری را به عنوان یک سیستم یکپارچه در نظر می گیرد که فراتر از خود محفظه بسته است. ساختار رکاب خودرو، هندسه اعضای جانبی و طراحی اتصال بسته به بدنه، همگی به محافظت جانبی کامل سلول‌های باتری کمک می‌کنند. این رویکرد در سطح سیستم چیزی است که به خودروهای برقی فعلی اجازه می‌دهد تا سخت‌ترین آزمایش‌های ضربه جانبی را بدون بزرگ‌تر شدن ضخامت دیوار محفظه بسته - و در نتیجه وزن بسته - انجام دهند.

اجزای اصلی این سیستم حفاظتی یکپارچه عبارتند از:

• تیرهای راکر / آستانه - ساختار رکاب کناری بدنه خودرو مستقیماً خارج از بسته باتری قرار دارد. در پلت‌فرم‌های EV، طاقچه به طور قابل‌توجهی عمیق‌تر و قوی‌تر از خودروهای مشابه موتور احتراق داخلی است تا ظرفیت جذب انرژی مورد نیاز را قبل از رسیدن هر گونه نفوذ به بسته فراهم کند. پروفیل های آلومینیومی اکسترود شده چند محفظه یا فولادی چند لایه در آستانه می توانند 20 تا 40 کیلوژول انرژی را در یک فروپاشی کنترل شده قبل از اینکه بسته باتری هر گونه نیروی تماسی را تجربه کند جذب کند.
• اعضای جانبی روی بسته باتری - اعضای اختصاصی محافظ ضربه جانبی به وجهه های جانبی محفظه بسته باتری پیچ یا جوش داده شده اند. اینها جدا از دیوارهای محفظه اصلی هستند و به طور خاص برای کمانش و جذب انرژی به شیوه ای کنترل شده در طول یک برخورد جانبی طراحی شده اند و محفظه بسته را از نیروی ضربه مستقیم جدا می کنند. الگوهای دنده ای بهینه شده با توپولوژی در این اعضا - که از تجزیه و تحلیل اجزای محدود بدترین سناریوهای ضربه به دست آمده است - جذب انرژی را به ازای هر کیلوگرم وزن اضافه شده به حداکثر می رساند.
• سیستم های براکت جدا کننده - برخی از طرح‌های EV از اعضای جذب بار فشاری با عناصر جداکننده کنترل‌شده استفاده می‌کنند که تحت یک نیروی جانبی مشخص، به بسته باتری اجازه می‌دهد به‌جای اینکه نیروی نفوذ کامل را تجربه کند، به صورت جانبی از جهت ضربه ترجمه شود. این رویکرد نیروی ضربه را از طریق جابجایی کنترل شده به جای جذب انرژی خالص مدیریت می کند و نیروهای پیک منتقل شده به بسته را کاهش می دهد.
• اعضای متقاطع در بسته - اعضای متقاطع سازه‌ای که تمام عرض بسته باتری را از یک دیواره جانبی به دیواره دیگر می‌پوشانند، یک هدف دوگانه را دنبال می‌کنند: آنها ساختار بسته را در برابر تغییر شکل جانبی بیرونی که یک ضربه جانبی ایجاد می‌کند، سفت می‌کنند و بار ضربه را از دیواره جانبی ضربه‌خورده به سمت آستانه و ساختار بدنه مقابل منتقل می‌کنند. این اعضای متقاطع در فواصل منظم در طول بسته قرار می گیرند و از نظر مسیر بار بهینه می شوند بنابراین با پیشرفت ضربه به تدریج درگیر می شوند.

حالت های خرابی محافظت از دیواره کناری و نحوه شناسایی آنها

چه در یک باتری سرب اسیدی معمولی یا یک بسته کششی EV، آسیب به دیواره جانبی محفظه باتری نشانه‌های مشخص و قابل تشخیصی را نشان می‌دهد. شناسایی زودهنگام این علائم – قبل از اینکه به سمت از دست دادن الکترولیت، آسیب سلولی، یا خطرات الکتریکی پیشرفت کنند – نتیجه عملی درک طراحی حفاظت از دیواره جانبی است.

محفظه باتری 12 ولت معمولی

• برآمدگی دیواره جانبی یا خمیدگی به بیرون - تغییر شکل ظاهری قابل مشاهده یک یا چند دیواره جانبی واضح ترین نشانگر فشار داخلی بیش از حد است که ناشی از شارژ بیش از حد، رگولاتور معیوب ولتاژ یا عملکرد پایدار در دمای محیط بالا است. یک قاب باتری برآمده یکپارچگی ساختاری را به خطر انداخته است - مواد PP یا ABS فراتر از محدوده الاستیک خود تحت فشار قرار گرفته اند و بازیابی نمی شوند. باتری باید فوراً تعویض شود، نه "نظارت"، زیرا برآمدگی پیشرونده منجر به ترک خوردگی درز و نشت الکترولیت می شود.
• خط مو در گوشه ها یا باس های ترمینال ترک می خورد - ترک‌های خستگی معمولاً در غلظت‌های تنش هندسی شروع می‌شوند: گوشه‌های پایه بدنه، نواحی باس اطراف پست‌های پایانه، و محل اتصال بین دیواره جانبی و دیوارهای جداکننده داخلی. این ترک ها اغلب بدون بازرسی دقیق قابل مشاهده نیستند و ممکن است فقط به صورت تراوش آهسته الکترولیت به جای نشت فعال ظاهر شوند. رسوبات سولفات کریستالی سفید در سطح بیرونی مجاور یک ترک نشانگر گویای آن است - اسید سولفوریک با رطوبت و گرد و غبار اتمسفر واکنش نشان می دهد و یک بقایای گچی سفید بر جای می گذارد.
• اعوجاج یا ناهماهنگی پوشش - اگر روکش دیگر روی بدنه کیس همسطح قرار نگیرد، یا اگر درز بین کیس و روکش ناهموار شده باشد، دیواره های جانبی دچار اعوجاج شده اند. این معمولاً به دلیل ترکیبی از انبساط پشته صفحه و افزایش دما ایجاد می شود و مستقیماً آب بندی پوشش را به خطر می اندازد و مسیری را برای بخار الکترولیت و گاز بدون توجه به طراحی پوشش ایجاد می کند.

بسته باتری EV

• بازرسی بسته پس از برخورد - پس از هر گونه برخورد جانبی به خودروی الکتریکی، صرف نظر از شدت ظاهری، بسته باتری باید توسط یک تکنسین واجد شرایط بازرسی شود، قبل از اینکه خودرو به سرویس بازگردد. تغییر شکل دیواره جانبی بسته یا اعضای جانبی محافظ - حتی اگر پانل‌های بیرونی بدنه آسیب نبینند - می‌تواند نشان دهد که انرژی توسط اجزای ساختاری مجاور سلول‌ها جذب شده است. بسیاری از OEM ها پس از هر گونه نفوذی که به ساختار محیطی بسته می رسد نیاز به تعویض بسته دارند.
• مایع خنک کننده از مدار خنک کننده باتری نشت می کند - بسته‌های باتری EV از مدارهای خنک‌کننده مایع استفاده می‌کنند که از دیواره‌های جانبی بسته یا مجاور آن‌ها عبور می‌کنند. یک ضربه جانبی که ساختار بسته را تغییر شکل می دهد، می تواند شیلنگ های خنک کننده یا مدارهای مدار داخل بسته را پاره کند و باعث تماس مایع خنک کننده با اجزای الکتریکی زنده شود. هر گونه از دست دادن مایع خنک‌کننده غیرقابل توضیح در خودروهای الکتریکی پس از یک حادثه باید به عنوان یک ماشه بازرسی بسته باتری تلقی شود.
• کدهای خطا مربوط به عدم تعادل ولتاژ سلول - گروه‌های سلولی مجاور دیواره نهفته که ولتاژ غیرعادی را نشان می‌دهند یا نرخ‌های خود تخلیه سریع پس از یک رویداد برخورد را نشان می‌دهند، می‌توانند آسیب فیزیکی به سلول‌ها را نشان دهند - حتی بدون شواهد خارجی قابل مشاهده از تغییر شکل بسته. این کدهای خطا باید با درک این موضوع بررسی شوند که آسیب داخلی ناشی از تغییر شکل ممکن است از بیرون بسته مهر و موم شده قابل مشاهده نباشد.

انتخاب و تعیین محافظ دیوار جانبی محفظه باتری

برای مهندسان تدارکات، طراحان خودرو و متخصصان پس از فروش، انتخاب مواد محفظه باتری و طرح‌های حفاظتی مستلزم تطبیق مشخصات با محیط خدمات واقعی است. پارامترهای زیر باید هر تصمیمی برای محافظت از دیواره جانبی محفظه باتری را راهنمایی کند.

برای منبع یابی باتری معمولی، همیشه بررسی کنید که مشخصات مواد مورد - از جمله درجه PP، محتوای GF، و هر نوع درمان FR - در برگه اطلاعات محصول فاش شده باشد. باتری هایی که با تخفیف قابل توجه نسبت به قیمت بازار فروخته می شوند، اغلب ضخامت دیواره کناری را کاهش می دهند یا ترکیبات PP درجه پایین را جایگزین می کنند تا به هدف قیمت برسند. یک کیس با ضخامت دیواره جانبی کم‌تر، قبل از اینکه سلول‌ها به پایان عمر خود برسند، برآمدگی تدریجی و ترک‌خوردگی گوشه‌ای را نشان می‌دهد که اساساً ظرفیت قابل استفاده شیمی داخلی را به دلیل خرابی محفظه هدر می‌دهد. برای بسته‌های باتری EV که تحت تعمیر یا تعویض در سطح بسته قرار می‌گیرند، تأیید کنید که هر یک از اجزای محفظه تعویضی مطابق با مشخصات ساختاری اصلی OEM یا فراتر از آن است - قطعات بسته پس از فروش با حفاظت دیواره جانبی کاهش یافته که برای کاهش قیمت جایگزینی OEM طراحی شده‌اند، یک مصالحه ایمنی واقعی است که همیشه از بازرسی خارجی قابل مشاهده نیست. .