Plastikowe obudowy mają wiele zalet w porównaniu do metalowych obudów: są lżejsze, bardziej ekologiczne, tańsze w produkcji i mają lepszą izolację elektryczną. W przypadku uszkodzenia ogniwa, obudowa baterii może być narażona na ogromne obciążenia termiczne w przypadku wystąpienia tzw. termicznego wybuchu pojedynczych ogniw. W najgorszym wypadku taka reakcja może przenieść się na sąsiednie ogniwa, co nazywane jest propagacją termiczną. Obudowa baterii pełni w tej sytuacji ważną rolę z punktu widzenia bezpieczeństwa, ponieważ może powstrzymać rozprzestrzenianie się gorących gazów i cząsteczek. Jednym z wyzwań jest jednak udowodnienie jej bezpieczeństwa, co jest złożone i kosztowne.
Niemieckie Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu zainwestowało 2,6 miliona euro (2,8 miliona dolarów) w projekt SiKuBa. Inicjatywa badawcza ta będzie badać powstawanie i propagację gorących gazów i cząsteczek oraz ich oddziaływanie z elementami strukturalnymi zarówno eksperymentalnie, jak i za pomocą modeli symulacyjnych. Dzięki temu możliwe będzie zwiększenie efektywności kosztowej i czasowej w fazie rozwoju, a także ocena bezpieczeństwa baterii pod kątem różnych scenariuszy obciążenia, materiałów i projektu komponentów.
Celem projektu SiKuBa jest opracowanie metodologii symulacyjnych dla „bezpiecznych i ekologicznych obudów plastikowych dla baterii”. W ramach projektu, Farasis Energy jako producent technologii litowo-jonowych o wysokiej wydajności oraz ogniw typu pouch dla elektromobilności, odpowiada za opracowanie modelu symulacyjnego do mapowania termicznego wybuchu pojedynczych ogniw i propagacji w module. Firma ta wspiera również wszystkie tematy związane z bateriami w ramach projektu. Trzy lata trwania projektu rozpoczęły się w lipcu 2023 roku.
W ramach projektu SiKuBa badane są podstawowe efekty na poziomie laboratoryjnym, w tym zachowanie termomechaniczne materiałów i degazyfikacja ogniw. Zdobyta wiedza jest integrowana w modele symulacyjne i weryfikowana za pomocą testów fizycznych na prototypowej obudowie, która wiernie odwzorowuje planowany produkt. Opracowane metody symulacyjne pozwalają nie tylko oszczędzić znaczny czas i koszty w fazie rozwoju, ale także umożliwiają kompleksową ocenę bezpieczeństwa baterii dla różnych scenariuszy obciążenia, materiałów i projektu komponentów.
Farasis Energy, we współpracy z partnerami, opracuje szczegółowy model do symulacji termicznego wybuchu lub ulepszy istniejące modele w firmie. W przyszłych procesach rozwoju modułów i pakietów baterii, poznane w ramach opracowanego modelu symulacyjnego informacje zostaną wykorzystane do przyspieszenia rozwoju i oszczędności na kosztownych testach. Dodatkowo, te modele symulacyjne umożliwią firmie szybszą i bezpieczniejszą integrację obudów modułów i pakietów wykonanych z plastiku.
FAQ:
1. Jakie są zalety plastikowych obudów w porównaniu do metalowych obudów?
Plastikowe obudowy są lżejsze, bardziej ekologiczne, tańsze w produkcji i mają lepszą izolację elektryczną.
2. Jak obudowa baterii może wpływać na bezpieczeństwo?
Obudowa baterii może powstrzymać rozprzestrzenianie się gorących gazów i cząsteczek, co jest istotne w przypadku uszkodzenia ogniwa i możliwości termicznego wybuchu.
3. Co to jest propagacja termiczna?
Propagacja termiczna to sytuacja, w której reakcja termiczna w jednym ogniwie przenosi się na sąsiednie ogniwa.
4. Jaki jest cel projektu SiKuBa?
Celem projektu SiKuBa jest opracowanie metodologii symulacyjnych dla „bezpiecznych i ekologicznych obudów plastikowych dla baterii”.
5. Jakie są korzyści z wykorzystania modeli symulacyjnych w projekcie SiKuBa?
Modele symulacyjne pozwalają zaoszczędzić czas i koszty w fazie rozwoju, a także umożliwiają kompleksową ocenę bezpieczeństwa baterii dla różnych scenariuszy obciążenia, materiałów i projektu komponentów.
Definicje:
– Termiczny wybuch pojedynczych ogniw – sytuacja, w której występuje silne uwolnienie energii termicznej w pojedynczym ogniwie baterii.
– Propagacja termiczna – przeniesienie się reakcji termicznej z jednego ogniwa na sąsiednie ogniwa.
– Obudowa baterii – zewnętrzna powłoka, która otacza ogniwa baterii i ma za zadanie zapewnić izolację elektryczną oraz ograniczyć rozprzestrzenianie się gorących gazów i cząsteczek w przypadku uszkodzenia ogniwa.
Sugerowane linki:
– Farasis Energy
– Niemieckie Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu
The source of the article is from the blog reporterosdelsur.com.mx