リチウム電池カバープレートの新しい改革について話し合う

バッテリーは電気自動車産業の背後にある原動力です。過去数十年の間に、メーカーがより高いエネルギー密度、より長い耐用年数、より良い安全性能を目指して努力してきたため、充電式リチウムイオン電池は大きな進歩を遂げました。

2017年3月、中国工業情報化部と他の3つの国の省庁は、自動車用パワーバッテリー産業の発展を促進するための行動計画を共同で発表しました。行動計画は、中国の自動車用パワーバッテリーの開発のための3つの開発段階を示しています。第一に、既存製品の性能、品質、安全性を継続的に改善し、コストをさらに削減し、2018年までに高品質のパワーバッテリーの供給を保証します。第二に、新しいリチウムイオンパワーバッテリーの研究開発と工業化を積極的に推進します。 2020年までに大規模なアプリケーションを実現します。第三に、パワーバッテリーの新しいシステムに関する基礎研究を強化し、2025年までに技術の変化、開発、テストを達成します。これらの努力はすべて、コストの削減、中国製パワーバッテリーの性能の向上、中国の電気自動車産業の拡大を目的としています。グローバル市場での競争力。

課題と機会

しかし、電気自動車の総コストの3分の1を占めるリチウムイオン電池の価格は依然として高く、所有者やメーカーはそれらの交換に多くのお金を費やすことに満足していません。中国市場にとって重要なのは、バッテリー交換のコストが高いため、消費者が電気自動車を購入することを躊躇しないようにすることです。一般の人々が電気自動車を購入して維持する余裕がある場合、目標を達成するために全体的な売上高の成長が必要になります。

したがって、高効率と強力な性能は、バッテリー、特に車両の純粋な電気範囲とバッテリー寿命の延長に電力を供給するために非常に重要です。これらの困難を克服できれば、中国のリチウム電池産業は世界市場で競争力を維持するでしょう。バッテリー性能を改善するための適切なソリューションを見つけることは、中国の電気自動車業界で最も議論されているトピックの1つです。現在、この分野での議論は、主に電池の原材料、正極と負極、電解質、膜、電池パックシステムと電池管理システム（BMS）およびその他の技術に焦点を当てています。ただし、単一のバッテリハウジングの安定性とその潜在的な構造上の弱点は、バッテリのパフォーマンスと耐用年数に影響を与える要因として見過ごされがちです。

バッテリーの弱いリンクを見つける

バッテリーにはいくつかの潜在的な弱点があることに注意することが重要です。 1つ目は、電解液とバッテリーコンポーネントを収容するバッテリー「タンク」とバッテリーカバープレートの間の継ぎ目層です。バッテリーの気密性は真空チャンバー内でテストされました。バッテリーにすでに電解質が含まれている場合は、さらにテストするために3〜5％のヘリウムが追加されます。真空チャンバー内では、ヘリウムテストで10-6または10-7mbar・l / sの小さな漏れを検出できます。

その他の弱いリンクには、電極、フィラーホール、安全ホールが含まれます。電気自動車の用途の分野では、通常、ポリマー材料がシーリングに使用されますが、ポリマーの有機成分は、時間の経過とともに劣化および経年劣化するリスクがあります。電解液漏れの問題（電解液はポリマーシールから揮発する可能性があります）に加えて、水蒸気がバッテリーに入ると、それはリチウム塩と反応してフッ化水素酸などの酸を生成し、化学バランスに悪影響を与える可能性がありますバッテリーの性能を低下させます。同時に、バッテリー全体に対して非常に腐食性があります。

電気自動車でのバッテリーの使用は、車両の振動や熱、悪天候や路上でのほこりなどの環境問題のために多くの課題に直面しています。自動車用電池産業の発展を促進するための行動計画は、電池が-30℃から55℃1の安全な動作温度範囲でできることを保証しなければならないことを指摘しています。中国自動車工学会が発行した2016年の省エネおよび新エネルギー車両技術ロードマップでは、バッテリー充電サイクルの標準回数は、10年以内に4,000回以上である必要があります。したがって、パフォーマンスを最適化するためにバッテリーが不浸透性であり、外界から完全に隔離されていることを確認することは、EVメーカーにとって重要なタスクです。

ショートローンチガラス-アルミニウムシール（GTAS）

通常、バッテリーカバープレートは、気密接続を形成できるレーザー溶接技術によってタンク本体に固定されています。ポリマーシールは、唯一残っている潜在的なリークポイントです。シーリング材としてポリマーの代わりに高度な新しいガラス-アルミニウムシーリング（GTAS）材料を使用すると、気密性の問題を改善できます。シーリング分野でのガラスとアルミニウムの使用は革新的な設計です。ガラスの組成をアルミニウムで絶えず調整することにより、2つの材料の熱膨張係数が一致し、最終的には浸透できない持続的なシーリング効果を実現します。

このプロセスは圧縮シールと呼ばれます。 2つの材料を加熱すると、金属はガラスよりも速く膨張します。次に、冷却プロセスが開始されると、金属はガラスよりも速い速度で収縮し始め、外側から圧縮を加え、バッテリーの電極を内側に密閉します。このプロセスによって生成される圧力は、ガラスとアルミニウム合金の間の強力な機械的結合を保証します。これは、電気自動車や、動作コンポーネントとバッテリーの間に非常に高い安定性を必要とするその他のアプリケーションにとって非常に重要です。

ガラス-アルミニウムシール-飛躍

ガラス-アルミニウムシール（GTAS）は、ドイツで最初のショートグループの電子パッケージング部門です。そのガラス金属シール技術（GTMS）は、自動車のセンサー、コンデンサー、エアバッグイニシエーターなどの電子部品をシールするために広く使用されています。 GTMSに関する多くの研究開発作業の後、shortの技術者は、リチウム電池アルミニウムパッケージ用のガラス-アルミニウムシールGTAS技術を開発しました。

ポリマーを高性能のガラスからアルミニウムへのシーリング技術に置き換えることで、ポリマーの経年劣化や腐食を効果的に防ぐことができます。これにより、バッテリー内の化学物質の安定性が保護され、バッテリーの寿命が長くなり、バッテリーのパフォーマンスが向上します。電気自動車の国内販売は今年100万台を超えると予想されており、中国の電池メーカーはこの技術を利用して、成長する電気自動車市場により良いサービスを提供することができます。

Shortは、特殊ガラスおよびガラスセラミックの分野における主要な国際技術グループです。当社は自動車業界で数十年の経験があり、当社の製品は高度な自動車用電子機器やリチウム電池に長期的かつ信頼性の高い保護を提供できます。

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