Elektrikli araç bataryaları - Mekanik testlerin önemli rolü

Mekanik ve çok işlevli testler sadece kalite kontrol araçları değil, aynı zamanda inovasyonun da anahtarıdır. Malzeme ve süreçlerin iyileştirilmesine yol açan ve böylece batarya teknolojisinin gelişimini yönlendiren önemli bulgular sağlarlar.

• Üretimi optimize edin/maliyetleri azaltın
  Önümüzdeki yıllarda maliyetler öncelikle hücrelerdeki enerji yoğunluğunu artırarak, malzeme ve hammadde miktarını ve bunun sonucunda ortaya çıkan işleme maliyetlerini azaltarak ve ayrıca hücrelerin üretiminde verimliliği artırarak düşürülebilir. Malzeme testleri malzemelerin daha iyi anlaşılmasını sağlar, böylece malzemeler daha da geliştirilebilir ve en iyi şekilde kullanılabilir. Bu sayede atıkların yüksek maliyetleri azaltılabilir.
• Menzili ve hizmet ömrünü iyileştirin
  Lityum-iyon bataryaların kullanım ömrü/menzili açısından daha da optimize edilmesinin yanı sıra, sektör gelecekte başka bir batarya teknolojisine de odaklanmaktadır. Tüm büyük üreticiler katı hal batarya teknolojisine yönelik araştırma faaliyetlerine yatırım yapmaktadır. Ancak yine de bazı zorluklar var. Mevcut cihaz ve süreçlerin sadece yüzde 40'ı kullanılmaya devam edilebildiğinden, anot hacminin değiştirilmesinden üretimin uyarlanmasına kadar. Buna ek olarak, katı hal bataryaları mümkün olan en iyi temas için yüksek basınç gerektirir. Bu nedenle hücre davranışının mekanik karakterizasyonu büyük önem taşımaktadır.
• Güvenliği artırın
  Batarya kötüye kullanım testleri ve çoklu fizik testleri, bataryaların aşırı durumlarda davranışını tahmin etmek için batarya geliştirmede çok önemlidir. Bu testler kapsamlı güvenlik önlemleri gerektirir ve gerçekleştirilmeleri son derece karmaşık ve kritiktir.
  

Batarya sistemleri, performanstan büyük ölçüde sorumlu oldukları ve şu anda bir elektrikli aracın toplam maliyetinin en büyük payını oluşturdukları için elektrikli araçların en kritik yönlerinden biridir. Güvenlik, performans ve güvenilirliği sağlamak için hücre bileşenlerinden komple batarya paketlerine kadar çeşitli seviyelerde mekanik ve çok işlevli testler gereklidir.

• Hammaddelerin ve hücre bileşenlerinin test edilmesi: Batarya hücresi üretim süreci, metal folyoların kaplanmasından tek tek bileşenlerin istiflenmesi ve montajına kadar çok sayıda adımı içerir. Bu nedenle, folyolar üzerinde yapılan çekme testleri veya elektrot kaplamalarının yapışma mukavemetinin değerlendirilmesi, her bir bileşenin kalite standartlarını karşıladığından emin olmak için çok önemlidir.
• Hücrelerin test edilmesi: Batarya hücreleri genellikle aynı anda mekanik, elektriksel ve termal testlere tabi tutulur. Örneğin, farklı basınç ve sıcaklıklardaki davranışları hakkında bilgi edinmek için hücreler şarj ve deşarj edilirken kontrollü sıcaklıklar altında mekanik basınca maruz bırakılır.
• Batarya sistemi: Sistem düzeyinde - modüller veya paketler için - odak noktası, braketlerin, yapıştırılmış bağlantıların ve kaynak dikişlerinin gücü gibi yapısal değerlendirmelerdir. Burada yarı statik çekme veya kesme çekme testleri gerçekleştirilir.
• Battery Abuse Testing : Yangın ve patlama riski göz önüne alındığında, bataryanın aşırı koşullar altındaki davranışını değerlendirmek için Battery Abuse testleri çok önemlidir. Çivi penetrasyonu, ezilme testleri ve sıcaklık döngüleri gibi testler zayıf noktaların belirlenmesine ve genel güvenliğin artırılmasına yardımcı olur. Burada, test sistemlerinin doğruluğuna yönelik talepler, daha fazla teknolojik gelişme ile sürekli olarak artmaktadır.

Mekanik testler, batarya geliştirmenin vazgeçilmez bir parçasıdır. Araştırmadan üretime ve kalite güvencesine kadar, CO2-nötr bir geleceğe doğru bir sonraki adım için daha güçlü, daha güvenli ve daha uzun ömürlü pillerin geliştirilmesine önemli bir katkıda bulunurlar.