تحسين تصميم حزمة البطارية

تعد حزمة بطارية الطاقة مكونًا أساسيًا بالإضافة إلى أنها عامل حاسم يؤثر على الأداء العام للسيارة. ويمثل وزن حزمة البطارية 20-30% من إجمالي وزن السيارة، وتصل تكاليف الإنتاج إلى 50% من إجمالي تكلفة السيارة. مع التطور السريع لسوق السيارات الكهربائية، أصبحت الطلبات على حزم بطاريات الطاقة صارمة بشكل متزايد، بما في ذلك متطلبات النطاق الممتد، والطاقة النوعية العالية والطاقة، والسلامة والموثوقية العالية. يعتبر الوزن الخفيف، باعتباره مسارًا حيويًا لتعزيز أداء السيارات الكهربائية، ذا أهمية قصوى. يحدث تصميم وزن حزمة البطارية بشكل أساسي على مستوى تصميم النظام ومستوى التصميم التفصيلي. يجب أن يؤدي التصميم المثالي إلى الحد الأقصى من تقليل الوزن مع تلبية جميع متطلبات الأداء للسيارات الكهربائية. فيما يلي خمس طرق فعالة: تحسين تخطيط حزمة البطارية: استنادًا إلى عوامل مثل وضع قيادة السيارة ومركز الجاذبية والخلوص الأرضي، تم تحسين التسلسل والترتيب الموازي لوحدات البطارية للتكيف مع خصائص مساحة السيارة المختلفة. تحسين وحدة البطارية: بدءًا من معلمات الخلية وأبعاد الخلية الفردية، تم تحسين التخطيط الداخلي لغلاف حزمة البطارية، كما تم تقليل مستويات التصميم لتحقيق أقصى استفادة من مساحة الغلاف. على سبيل المثال، تعمل تقنية التصميم من خلية إلى حزمة (CTP) الخاصة بشركة Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) على إصلاح الخلايا مباشرة في غلاف حزمة البطارية، مما يزيد من استخدام الحجم وتقليل تكاليف الإنتاج. طرق جديدة لتجميع الخلايا: من خلال استخدام تصميم وحدة كبيرة وتصميم متكامل، يتم تقليل المستويات المتوسطة وتحسين استخدام مساحة الغلاف. يعد تصميم "البطارية النصلية" من BYD مثالًا رئيسيًا، حيث يتم ترتيب الخلايا المسطحة كبيرة الحجم في مصفوفة داخل غلاف حزمة البطارية، مما يعزز بشكل كبير كثافة الطاقة لحزمة البطارية. تطبيق المواد خفيفة الوزن: إن استخدام المواد خفيفة الوزن مثل سبائك الألومنيوم والمواد المركبة له تأثير كبير في تقليل الوزن على غلاف حزمة البطارية. المواد المركبة مثل البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (SMC) والبوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) لا تقلل الوزن فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين العزل وسهولة المعالجة. تصميم الحد: خلال مرحلة التصميم التفصيلي، يتم إجراء تحسين الأداء أو تعديلات التصميم اللاحقة. بمساعدة تقنية تحليل محاكاة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAE)، يتم تحديد القيم الحرجة للتصميم بدقة، مما يضمن تلبية الهيكل لمتطلبات التصميم مع تقليل الوزن. يكمن الاتجاه المستقبلي في تصميم الوزن الخفيف في تحسين هياكل حزمة البطاريات متعددة المواد. تتمتع المواد خفيفة الوزن مثل سبائك المغنيسيوم والمواد المركبة بتأثيرات كبيرة في تقليل الوزن في التصميم الهيكلي خفيف الوزن لحزمة البطارية. ومع ذلك، هناك بعض أوجه القصور في تطبيق المواد خفيفة الوزن في التصميم الهيكلي لحزمة البطارية، مثل الافتقار إلى هياكل حزمة البطارية التي تتميز بفعالية الأداء والوزن الخفيف، وعدم كفاية الأبحاث حول طرق اختيار المواد المتعددة لحزم البطاريات. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية بشكل أكبر على التطبيق العقلاني للمواد وطرق تصميم المواد المتعددة التي تأخذ في الاعتبار قيود الأداء. لا يعد وزن حزمة البطارية مشكلة فنية فحسب، بل هو مشكلة تتعلق بهندسة الأنظمة. ويشمل مجالات متعددة مثل علوم المواد، والهندسة الميكانيكية، والهندسة الإلكترونية، مما يتطلب تعاونًا وابتكارًا متعدد التخصصات. ومع الظهور المستمر للمواد والتقنيات الجديدة، يمكننا أن نتوقع أن يؤدي تخفيف وزن مجموعة البطاريات إلى توفير المزيد من الإمكانيات لتحسين الأداء وخفض التكلفة في السيارات الكهربائية. سيؤدي ذلك أيضًا إلى تعزيز صناعة السيارات الكهربائية للتطور في اتجاه أكثر صداقة للبيئة واقتصادية. شركة تشونغتاي الصناعية المحدودة تلتزم بتلبية الاحتياجات الشخصية لعملائنا من خلال توفير خدمات تصنيع المعادن الاحترافية.