خرابی های مکرر باتری در سواری-وسایل نقلیه تگرگ! اتصالات فویل چند لایه شین مسی انعطاف پذیر، دفاع ایمنی را تقویت می کند

تعداد قابل‌توجهی از خودروهای سواری-سوار با آهن فسفات لیتیوم (LFP) با مشکلات باتری‌های خوشه‌ای مانند تورم، نشتی، و خرابی عایق مواجه هستند. سلول های باتری تغییر شکل یافته در عامیانه در صنعت به عنوان "باتری های موزی" شناخته می شوند. اکثر وسایل نقلیه آسیب دیده مسافت پیموده شده بین 150,000 تا 250,000 کیلومتر دارند-فقط فراتر از استاندارد 150000-کیلومتر گارانتی{11}} که نشان دهنده الگوی "شکست بلافاصله پس از انقضای گارانتی" است. این امر باعث می‌شود رانندگان سواری با بار دوگانه هزینه‌های نگهداری گزاف و مشکلات در جستجوی جبران مواجه شوند.

در حالی که وسایل نقلیه خصوصی با انرژی نو (NEV) معمولاً سالانه کمتر از 10000 کیلومتر را طی می‌کنند-که به باتری‌ها اجازه می‌دهد برای بیش از یک دهه پایدار بمانند-سوار-وسایل نقلیه تگرگ در شرایط با شدت-بالا کار می‌کنند. آنها اغلب بیش از 10 ساعت در روز می دوند و سالانه 80000 کیلومتر را طی می کنند، به این معنی که تنها در دو سال به حد مجاز مسافت پیموده شده گارانتی می رسند. شرایط کار سخت{11}}مثل شارژ سریع مکرر، کارکرد با بار کامل پایدار، و گرمای تابستان{13}}ترکیب می‌شوند تا باتری‌ها را مجبور به گذراندن هزاران چرخه شارژ عمیق{14}}در مدت کوتاهی کند و به‌سرعت طول عمر آنها را تخلیه کند. هنگامی که یک باتری از 1000 چرخه عبور می کند، وارد مرحله پیری سریع می شود که با افزایش مقاومت داخلی و افزایش قابل توجه خطر تورم و فرار حرارتی مشخص می شود. یک وسیله نقلیه شخصی ممکن است 7 تا 8 سال طول بکشد تا به این آستانه پیری برسد، در حالی که یک وسیله نقلیه سواری{21}}در عرض دو سال به آن می‌رسد. خط‌مشی‌های گارانتی طراحی‌شده برای استفاده خصوصی کاملاً برای سختی‌های{22}عملکرد تجاری با شدت بالا مناسب نیستند.

هزینه های تعمیر پس از پایان گارانتی نجومی است: تعویض باتری با باتری جدید بین 40000 تا 80000 RMB هزینه دارد، در حالی که هزینه بازسازی حدود 30000 RMB{6}} تقریباً معادل کل درآمد سالانه یک راننده است. علاوه بر این، خرابی باتری می تواند به راحتی منجر به از دست دادن برق یا نقص عایق شود و در موارد شدید، باعث فرار حرارتی شود که خطرات ایمنی قابل توجهی را در حین حمل و نقل مسافر ایجاد می کند.

در مواجهه با خرابی های گسترده باتری، اکثر خودروسازان تنها با ارائه ضمانت نامه های طولانی پاسخ می دهند و به ندرت فراخوان رسمی برای نقص را آغاز می کنند. ضمانت‌های تمدید شده داوطلبانه هستند و خدمات ارزش افزوده{1}} توسط شرکت‌ها ارائه می‌شوند و نیازی به تعیین رسمی عیوب محصول ندارند. در مقابل، فراخوان‌های رسمی فرآیندهای نظارتی اجباری هستند که توسط نقص‌های تایید شده طراحی یا تولید در دسته‌های خاص آغاز می‌شوند و نیاز به تعمیرات کاملا رایگان و نظارت جامع نظارتی دارند. این دو از نظر دامنه اصلاح و تخصیص مسئولیت تفاوت قابل توجهی دارند. در حالی که برخی از مارک‌ها ضمانت‌نامه باتری خودروهای تجاری (مانند سواری-خودروهای تگرگ) را تا 8 سال یا 300000 کیلومتر افزایش داده‌اند، این امر صرفاً نگرانی مالک را در کوتاه‌مدت کاهش می‌دهد بدون اینکه به مسائل اساسی صنعت رسیدگی شود. تشخیص عیب دست و پا گیر و چرخه های نگهداری طولانی مدت بار غیرقابل تحملی را بر دوش رانندگان{9}}تگرگ ایجاد می کند، که خرابی وسیله نقلیه برای آنها مستقیماً به ضرر مالی تبدیل می شود.

در ریشه مشکل، خرابی‌های گسترده باتری پیامد اجتناب‌ناپذیر رقابت شدید قیمت‌ها و اقدامات کاهش هزینه{0} شدید رایج در زنجیره تامین خودروهای انرژی جدید است. از آنجایی که سازندگان وسایل نقلیه به طور مداوم هزینه های خرید باتری را کاهش می دهند، فشار به زنجیره منتقل می شود و در نهایت بر مرحله تولید سلول تأثیر می گذارد. برای افزایش چگالی انرژی، صنعت به‌طور گسترده‌ای-سلول‌های قالب‌بندی بزرگ و فن‌آوری‌های ادغام سلولی-به-بسته‌بندی (CTP) را به کار گرفته است. با این حال، این رویکردها به شدت حاشیه های ایمنی را در بسته باتری کاهش می دهد. تلورانس‌های طراحی برای اجزای رسانای حیاتی-مانند سیستم‌های مدیریت حرارتی، شین‌های مسی و اتصالات انعطاف‌پذیر فویل مسی-به‌طور مداوم کاهش یافته است. محدودیت‌های عملکرد کانکتورهای رسانای معمولی به‌طور کامل تحت شرایط سخت عملیات تجاری آشکار می‌شوند، و باعث می‌شود{10}اتصال فویل‌های چند لایه گذرگاه مسی با کارایی بالا، ارتقاء حیاتی برای بسته‌های باتری تجاری{11}}. در حالی که طراحی‌های ساده ممکن است برای شرایط عملیاتی ملایم‌تر وسایل نقلیه شخصی مسافربری کافی باشد، واقعیت‌های خشن سواری-تگرگ-لرزش‌های مکرر جاده، چرخه‌های شارژ سریع، و-دما،{16}}بالا{16}}عملکرد{16}}بار{16}}، عملکرد کوتاه و بی‌رحمانه سلول‌ها، عملکرد کوتاه و بی‌رحمانه سلول‌ها را نشان می‌دهد. به طور موثر وسایل نقلیه تجاری را به حاملان اصلی بار ناشی از جنگ‌های{18}}کاهش هزینه{19}}صنعت تبدیل می‌کند.

بسیاری از خرابی‌های باتری را صرفاً به کیفیت سلول نسبت می‌دهند و در عین حال از یک عامل مهم چشم‌پوشی می‌کنند: اجزای رسانا-مثل فشاری{1}}اتصالات مسی انعطاف‌پذیر جوش داده شده-نقش حیاتی در حفظ پایداری باتری و کاهش پیری سلول در شرایط بار{{3} بالا دارند. وسایل نقلیه تجاری در معرض لرزش و تکان های طولانی مدت هستند. با شینه‌های مسی سفت و سخت سنتی، پیچ‌ها اغلب شل می‌شوند و سطوح تماس اکسید می‌شوند و باعث ایجاد یک نوک تیز در مقاومت تماس موضعی می‌شوند. علاوه بر این، گرمایش ژول که در هنگام شارژ و دشارژ با جریان بالا ایجاد می‌شود، دمای بسته باتری را افزایش می‌دهد، تولید گاز، تورم، و پیری یا خرابی زودرس سلول‌ها را تسریع می‌کند.

BusBar انعطاف‌پذیر چند لایه که از لایه‌های متعدد{0}}اکسیژن با خلوص بالا- ورق مس رایگان ساخته شده است، ارتعاشات خودرو را از طریق تغییر شکل انعطاف‌پذیر جذب می‌کند و انبساط حرارتی و انقباض سلول‌های باتری را در طول شارژ و تخلیه می‌کند. این طراحی از تمرکز استرس جلوگیری می‌کند، انتقال انرژی پایدار و کم مقاومت را در درازمدت تضمین می‌کند، و خطر داغ شدن بیش از حد باتری در منبع را کاهش می‌دهد. در مقابل، جریان‌های لحظه‌ای با شدت بالا-که توسط شارژ سریع مکرر در خودروهای سواری{6}}تگرگ ایجاد می‌شود، باعث می‌شود شین‌های مسی استاندارد و رابط‌های فویل مسی معمولی به سرعت گرم شوند. تأخیر اتلاف حرارت آنها منجر به تخریب مداوم طول عمر باتری می شود.

این کانکتورهای رسانای انعطاف‌پذیر که از-مس T2 با خلوص بالا ساخته شده‌اند، رسانایی بالا و حداقل افزایش دما را ارائه می‌دهند-که تولید گرما را تا بیش از 20 درصد در مقایسه با مواد استاندارد در شرایط کاری یکسان کاهش می‌دهند. ساختار چند لایه چند لایه آنها اتلاف گرمای کارآمد را تضمین می کند و به طور موثر پیری سلول را کند می کند. در صورتی که سلول‌ها دچار تورم خفیف شوند، شین‌های صلب می‌توانند فشار زیادی بر زبانه‌های ترمینال و دسته‌های سیم‌کشی وارد کنند که به طور بالقوه باعث اتصال کوتاه یا آسیب عایق می‌شود. با این حال، میله مسی عایق‌شده انعطاف‌پذیر، سازگاری فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌کند، در برابر آسیب‌های مربوط به فشرده‌سازی- محافظت می‌کند و خطر حوادث ایمنی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. برای پاسخگویی به نیازهای-عملیات تجاری با شدت بالا-که اغلب بیش از یک میلیون کیلومتر را در بر می‌گیرد{11}}این اجزای فویل مسی لمینیت سفارشی‌شده و ارتقا یافته دارای مواد پایه با خلوص بالا{12}ضخیم، مقاطع رسانای بزرگ{13}}و ساختارهای بهینه‌سازی شده هستند. این پیشرفت ها به طور جامع خستگی و مقاومت در برابر پیری را بهبود می بخشد و آنها را برای طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی سخت مناسب می کند.

خرابی های گسترده باتری در ناوگان سواری{0}}شکافی را در سازگاری بین طرح های استاندارد شده خودروهای انرژی جدید و الزامات خاص سناریوهای عملیات تجاری آشکار کرده است. برای رفع این خرابی‌های مکرر در ریشه، ارتقاء در چهار بعد کلیدی-تحقیق و توسعه محصول، استانداردهای صنعتی، سیستم‌های گارانتی، و تعیین نقش‌ها و مسئولیت‌ها- برای ایجاد یک سیستم پشتیبانی باتری و تضمین ایمنی متناسب با عملیات تجاری مورد نیاز است.

1. طبقه بندی محصول: سفارشی سازی اجزا به طور خاص برای عملیات تجاری
سازندگان باتری باید از مدل های استاندارد تحقیق و توسعه دور شوند. درعوض، آنها باید سلول‌های بسیار بادوام و سفارشی‌سازی شده را توسعه دهند و سیستم‌های مدیریت حرارتی را برای رسیدگی به ماهیت-بار{2}}چرخه زیاد-در عملیات خودروهای تجاری بهینه کنند. تامین کنندگان اجزای رسانا باید دقیقاً محصولات خود را با موارد استفاده عملیاتی هماهنگ کنند-در حال توسعه شینه های فویل چند لایه مسی تخصصی{6}}در حالی که جریان را افزایش می دهند-حامل افزونگی و بهینه سازی ساختارها برای مقاومت در برابر لرزش و اتلاف گرما. این بهبودهای سطح سخت‌افزاری{9}}حرارت ناشی از پیری باتری را کاهش می‌دهد و پایداری کلی و طول عمر بسته باتری را افزایش می‌دهد.

2. اصلاح استانداردها و معرفی آزمایش برای شرایط عملیاتی
استانداردهای ملی فعلی برای باتری های قدرت فقط برای استفاده از وسایل نقلیه شخصی مسافربری تنظیم شده است. آنها فاقد آزمایشات خاص برای-شارژ سریع فرکانس بالا، بارهای سنگین و عملکرد طولانی{1}در دمای بالا مشخصه وسایل نقلیه ناوگان تجاری هستند. صنعت باید این شکاف ها را با معرفی پروتکل های اعتبارسنجی برای شرایط عملیاتی برطرف کند. الزامات باید ایجاب کند که اجزای اصلی-مانند سلول‌ها، شینه‌ها، و شینه‌های انعطاف‌پذیر عایق‌شده{5}}آزمایش‌های دوام یک میلیون کیلومتری را بگذرانند و در نتیجه از خرابی‌های دسته‌ای ناشی از استفاده تجاری شدید در منبع جلوگیری شود.

3. اجرای ضمانت های متمایز متناسب با سناریوهای عملیاتی
با ارائه ضمانت‌های تمدید شده و برنامه‌های تعمیر و نگهداری سفارشی به‌ویژه برای ناوگان تجاری، از مدل سفت و سخت اعمال ضمانت‌های یکسان برای خودروهای شخصی و تجاری فاصله بگیرید. سیستم‌های ارزیابی سلامت باتری و قیمت‌گذاری استانداردی را ایجاد کنید تا اطمینان حاصل کنید که مالکان خودروهایی که ضمانت‌نامه استاندارد آنها منقضی شده است همچنان می‌توانند به خدمات پس از فروش- حرفه‌ای و مقرون به صرفه دسترسی داشته باشند، در نتیجه مشکلات ناشی از هزینه‌های نگهداری بالا و مشکلات در جستجوی جبران خسارت برطرف شود.

4. روشن کردن نقش ها و مسئولیت ها. مکانیسم‌های اشتراک‌گذاری{1}}هزینه را ایجاد کنید
در حال حاضر، تقسیم مسئولیت‌های پس از فروش- بین تولیدکنندگان سلول و OEMهای خودرو مبهم است. هنگامی که خرابی سلول دسته ای یا نقص در عملکرد اجزای رسانا رخ می دهد، این اغلب منجر به اشاره انگشت-و تاخیر در تعمیر و نگهداری می شود. صنعت نیاز به ایجاد یک مکانیسم یکپارچه برای تعیین عیب و{4}}اشتراک گذاری هزینه دارد تا بتوان ردیابی دقیق علت-را ایجاد کرد، مسئولیت ها را به وضوح تعریف کرد، چرخه های تعمیر و نگهداری را کوتاه کرد و به طور موثر به نگرانی های صاحبان خودرو رسیدگی کرد.

حادثه خرابی «باتری موز» نشان می‌دهد که رفت‌وآمدهای خصوصی و عملیات ناوگان تجاری موارد استفاده متمایز را نشان می‌دهند. محصولات عمومی، ضمانت‌ها و سیستم‌های پشتیبانی دیگر نمی‌توانند این نیازهای تقسیم‌بندی شده را برآورده کنند. برای اپراتورهای تجاری، باتری برق ابزاری حیاتی برای کسب درآمد است. ایمنی و دوام نباید با رقابت قیمتی به خطر بیفتد. اطمینان از پایداری دراز مدت بسته‌های باتری نیازمند ادغام هم‌افزایی مواد سلولی، مونتاژ بسته، سیستم‌های مدیریت حرارتی، و اجزای مختلف رسانا انعطاف‌پذیر است. تکرار فن آوری سلول باتری در حالی که ترکیباتصالات فویل های چند لایه شینه مسی انعطاف پذیر-با تولید گرمای کم، مقاومت در برابر لرزش بالا و عمر طولانی مشخص می شود-به عنوان یک استراتژی کلیدی برای کاهش هزینه{2}}به طور موثر افزایش دما، به تاخیر انداختن پیری و جلوگیری از خرابی ها عمل می کند و در نتیجه به طور موثر هزینه های O&M را برای صاحبان خودرو کاهش می دهد.

از آنجایی که جمعیت وسایل نقلیه تجاری با انرژی جدید همچنان در حال رشد است، تقاضا برای سناریوهای{0}}قطعات رسانای خاص و سفارشی برای ارتقاء صنعت ضروری شده است. بهینه‌سازی مشارکتی در سراسر زنجیره تامین-تصفیه محصولات، تکمیل استانداردها، و شفاف‌سازی نقش‌ها و مسئولیت‌ها-می‌تواند هزینه‌ها را با ایمنی عملیاتی متعادل کند و توسعه با کیفیت-در بخش انرژی جدید را تقویت کند.