張勇：適用于動(dòng)力電池系統(tǒng)組裝材料的優(yōu)選方案
圖為漢高公司高級技術(shù)經(jīng)理張勇
張勇：大家好！我來自漢高，漢高作為一家世界600強(qiáng)的公司，在新能源電池方面也會(huì)做一些力所能及的工作。
從三個(gè)方面來講一下，一個(gè)是大家比較關(guān)心的阻燃的問題，還有一些防碰撞的問題，還有防水的問題。
首先會(huì)讓大家看一下，這兩側(cè)從外觀來看還是比較眼熟的?；旧纤妮v車都會(huì)燒起來的話總是有一定的概率，不管是汽油車也好、電動(dòng)車也好，但是大家會(huì)更加關(guān)心燃燒的一些情況。
這是在北美的事故，這個(gè)是在挪威的事故，當(dāng)然了基本上是沒有重大的人員傷亡地。在整個(gè)燃燒過程中發(fā)生的還是比較快的，基本上沒有辦法把這個(gè)火勢給撲滅，不過還好沒有人在這個(gè)車?yán)?。如果在行使過程中，或者是發(fā)生在碰撞中發(fā)生燃燒的話，如果可以把這個(gè)火勢減慢一下，哪怕是2秒鐘，在車?yán)锏娜司涂梢员苊庖恍┎槐匾氖軅恕?/p>
我們也有一些產(chǎn)品的應(yīng)用，像LED高功率的電源它也有一個(gè)燃燒的可能性，所以他把高功率的器件作為火源發(fā)生的地方。一旦發(fā)生一個(gè)火情的情況下，可以讓它起火的情況會(huì)慢一點(diǎn)。
這是一個(gè)示例圖，這個(gè)是沒有其他材料的，一旦燃燒起來的話，這個(gè)火勢基本上就沒有任何可以控制的可能性了。在這個(gè)里面，如果是有一些阻燃材料進(jìn)行一些保護(hù)的話，它的火勢就可以控制的比較小一點(diǎn)，基本上是電芯或者是BMS，一旦有火勢發(fā)生的話，就需要在火源周圍進(jìn)行一個(gè)保護(hù)。
最終燃燒的事情還是會(huì)發(fā)生的，這是一個(gè)火柴和油的關(guān)系，當(dāng)然也希望從電芯來控制阻燃的技術(shù)，外面的保護(hù)材料也是作為保護(hù)層面的一部分。
這是一個(gè)阻燃的國際通用的方法，是阻燃協(xié)會(huì)的，它會(huì)有一個(gè)測試，這是垂直燃燒法。從這邊可以看到，這邊是規(guī)定了，不管你是什么材料，但是都會(huì)有一個(gè)長度，然后有一個(gè)10秒鐘兩次的一個(gè)燃燒，就看你這個(gè)阻燃等級可不可以自己熄滅這個(gè)火勢，這個(gè)是加甲烷氣體的燃燒，差不多有6、700度的溫度。
大家要注意一下，很多阻燃材料到底是3個(gè)毫米通過還是6個(gè)毫米通過，還是10個(gè)毫米通過，這個(gè)結(jié)果是不一樣的，隨著厚度的增加，它會(huì)越來越難燒。判斷一個(gè)材料的容易起火或者是阻燃的級別的話，其實(shí)厚度往往是被大家忽略的一個(gè)問題。
在實(shí)際的一個(gè)Pack里面，到底是10毫米、30毫米、50毫米去進(jìn)行阻燃材料的充填還是怎么，如果充填的越多，阻燃效果也是越好的，也有其他的問題，重量當(dāng)然也是增加的。
2、這個(gè)里面有這么多阻燃材料，成本也會(huì)增加。所以說，最終怎么去選擇，跟Pack的尺寸，跟能量的密度，跟整個(gè)平衡的設(shè)計(jì)都是有關(guān)系的。在這塊，我們這邊是可以做到10毫米以內(nèi)，甚至是5毫米、甚至是3毫米，都可以有這樣的阻燃材料去做的。但是具體是要有一個(gè)多高的距離，這個(gè)還是需要整車廠去進(jìn)行一個(gè)評估的。
第二個(gè)問題是碰撞，人開的肯定會(huì)撞上，但是撞上以后會(huì)不會(huì)起火？會(huì)不會(huì)影響到電芯？這就需要我們來想一下有沒有更好的方案，如果是18650的，或者是圓柱電池的可能會(huì)用一些支架來規(guī)定，做方形電池的也會(huì)用支架，我們對于這個(gè)是有一個(gè)思路的。
這款是寶馬最新的電動(dòng)車，它要是保護(hù)的話，它是會(huì)在周圍用上比較好的橡膠條，在抗沖擊方面是會(huì)有一個(gè)比較好的保護(hù)。在發(fā)生碰撞的過程中它是否能吸收能量，來緩解一下直接對電池造成的擠壓。用這些是4、50公里的一個(gè)撞擊，可能電芯也不會(huì)有什么太大的問題。
這是一個(gè)示意圖，這個(gè)有點(diǎn)像一個(gè)注塑的工藝，我們現(xiàn)在有的客戶實(shí)際上已經(jīng)在用了，在這個(gè)里面先灌上一定厚度的阻燃材料，把電芯放進(jìn)去，等它固化以后就會(huì)形成一個(gè)橡膠狀的一個(gè)材料，來對電芯內(nèi)部進(jìn)行一個(gè)保護(hù)。主要是為了電芯和Pack可以成為一體。
這個(gè)灌風(fēng)材料在整個(gè)Pack里面，我去做振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，24小時(shí)的三個(gè)方向的振動(dòng)，或者說是長期的一個(gè)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)，它會(huì)不會(huì)跟力學(xué)性能脫開？我們會(huì)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
為了讓大家有一個(gè)更好的理解，我會(huì)做一個(gè)推算，實(shí)際上可以看到，粘接面積越大，或者說是灌風(fēng)的表面積越大，它的強(qiáng)度就會(huì)非常高，同樣是一個(gè)兆帕，在一個(gè)平方厘米可以承受的力是這點(diǎn)，100個(gè)平方厘米可以承受1000公斤，如果是一個(gè)平方米，在Pack里面我們碰到很多的是2米乘1米的，其實(shí)它的這個(gè)面積是超過一平方米的，實(shí)際上它可承受的力，你其實(shí)換算成噸也是可以的。
耐久性方面，我們是依據(jù)了在汽車行業(yè)比較多的一個(gè)參考，比如說國標(biāo)的一些要求，我們肯定是會(huì)比現(xiàn)有的國標(biāo)的要求要高很多，包括耐海水的實(shí)驗(yàn)等等。
防水的問題，車子開到水里的概率還是比較小的，因?yàn)殡姵剡€是比較怕水的，主要還是水蒸氣對于汽車的一個(gè)進(jìn)入，或者說是下雨天，或者是積水的地方有一些水分，然后跟電池發(fā)生一個(gè)接觸。
比較多的方案其實(shí)有兩種，一種是用固態(tài)的，這個(gè)東西用起來會(huì)比較方便，電圈上去以后螺絲一擰，本身的反彈力就會(huì)密封，但是隨著時(shí)間的推移是會(huì)老化的，反彈力是會(huì)減弱的，減弱的話，水蒸氣也許過個(gè)三年密封效果就沒有那么好了。
這個(gè)是在傳統(tǒng)汽車上用的比較多的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)已經(jīng)用了20多年了，會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)上做一個(gè)液體的液態(tài)電圈，可以把鋼蓋給粘住，這樣就不需要靠反力去進(jìn)行密封。
這個(gè)好處是可以馬上裝、馬上拆，拆下來再換一個(gè)新的上去。這邊的優(yōu)勢是說，它可以自動(dòng)化，也不需要開模，有的會(huì)做型號(hào)比較多的Pack的話，你可能承受的品種也會(huì)比較多一點(diǎn)，這個(gè)只要是改變一下它的點(diǎn)膠工藝基本上就可以滿足要求了。
這是一個(gè)實(shí)際的IP67，IP67做完之后，如果要反修的話怎么做？反修就把上面的拆開，把上面固化膠打掉就可以了。
這是一些高溫高濕、高低溫循環(huán)，都是按照傳統(tǒng)汽車的級別來的，因?yàn)樾聡鴺?biāo)的要求實(shí)在是有點(diǎn)低。這也是一個(gè)長時(shí)間的高溫防置，這是雙85的情況。
我們在電池包方面還有一些電芯的粘接，現(xiàn)在這個(gè)電芯各種各樣的都有，大大小小的都有，不同的材質(zhì)都有，也有仿特斯拉的，各種各樣的造型。但是在這個(gè)上面我們會(huì)和一些材料去進(jìn)行一些對應(yīng)，如果在這方面有需求的話，也可以再多了解一下。
這是一個(gè)最新出來的
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