利用不織布包覆電池以提高電動車電池性能之技術

 

刊登日期:2024/11/15
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德國Freudenberg Sealing Technologies積極投入具有優異安全性、壽命及設計靈活性的電池開發,最新提出的解決方案是創新的電池罩(Cell Envelopes)與電池蓋(Cell Caps),將可望有助於延長續航里程、縮短充電時間之電動車技術的開發。
 
電池罩由袋狀不織布製成,以不織布包覆單一電池單元組成的電池堆,可如同既有薄膜般在組裝過程中保護電池並提供電絕緣。不織布封套的優點在於填充電池時夾帶氣泡的風險較小,且可在電池的使用壽命內保持浸沒狀態。這是因為不織布由超均質孔隙結構的纖維網所構成,纖維經過表面處理,具有永久的電解液潤濕性。藉此可以降低電池充滿時截留氣泡的風險,並有助於在整個使用壽命內保持電池堆濕潤。
 
此外,填充電解液的不織布相較於既有薄膜具有更高的熱傳導率,可改善電池內的熱管理。不織布如同海綿般吸收電解液,當不織布被壓縮時會釋出電解液。這種情況發生在電池老化過程中,當電池組膨脹時,恰好在需要額外電解液的時候。再者,不織布封套較厚,可以吸收電池堆的大部分膨脹,進而讓單個電池之間的壓縮層更薄。透過吸收電池堆的膨脹,電池堆本身的負載分佈變得更加均一,藉此降低了枝晶形成、金屬鋰沉澱的風險。這些機能將可望促進循環壽命的延長並有助於解決電池技術的問題。
 
另一項創新開發則是Freudenberg Sealing Technologies與電池製造商共同開發的客製化電池蓋,配備了可消散電池熱失控時生成氣體之破裂板(Rupture Disk)等重要機能。焊接於內部電極上的電池蓋可有效地將電池芯予以密封、絕緣,測試中也確認在整體使用壽命期間保持了氣密性。由於降低了氣體洩漏的風險,將可提高安全性。此外,電池蓋對於峰值負載、疲勞具有優異的機械耐性。

資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/241011_boosting-battery-cycle-life.html
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