Zašto je ploča sa saćem od aluminijske folije od 0,07 mm osnovni strukturni materijal za smanjenje troškova, efikasnost & nadogradnja sigurnosti u novom energetskom polju?

Zašto je ploča sa saćem od aluminijske folije od 0,07 mm osnovni strukturni materijal za smanjenje troškova, efikasnost & nadogradnja sigurnosti u novom energetskom polju?

Eco-a. Smanjenje troškova & Poboljšanje efikasnosti: Analiza vrijednosti na više skala zasnovana na lancu materijal-struktura-industrija

A. Mehanizam mikroojačanja sistema legura supstrata i optimizacija strukturne efikasnosti

The 0.07mm aluminijumske folije usvaja leguru 3003/H18, i njegov dizajn kompozicije prati sinergijski mehanizam “ojačavanje čvrstim rastvorom + očvršćivanje napora”:

• Uloga Mn elementa: Mn formira α-Al(Mn,Fe) faze čvrstog rastvora (rastvorljivost 0.7%) u Al matrici, koji ometa kretanje dislokacije kroz izobličenje rešetke i poboljšava otpornost legure na koroziju. U testu neutralnog slanog spreja (GB / T 10125-2021, 5% rastvor NaCl, 35℃, pH 6.5-7.2), nakon toga nije uočena pitting korozija 1000 sati, sa stopom korozije ≤0,02 mm/godišnje—superiorno u odnosu na čisti aluminijum (0.08mm/god);
• Regulacija Mg elementa: Razlika u atomskom radijusu između Mg (1.60Oh) i Al (1.43Oh) uzrokuje segregaciju granica zrna, povećanje čvrstoće vezivanja granica zrna. Vlačna čvrstoća dostiže 280-300MPa (GB / T 228.1-2021, zatezna brzina 5 mm/min), koji je 115%-173% veća od one od 3003 aluminijum u O temperamentu (110-130MPa), pruža mehaničku podršku za ultra tanke podloge.

Jezgro saća ima pravilnu heksagonalnu strukturu (korak ćelija 8-12mm, omjer debljine zida 1:15). Na osnovu Gibson-Ashby Construkcije savremenog teorijskog modela (Gibson, Ashby M F. Cellular Curlids: Struktura i svojstva[M], 2010), Njegov ekvivalentni elastični modul izračunava se:\(E_{EQ}= 0,34 frac{E_s}{\sqrt{3}}\lijevo(\frak{t}{l}\pravo)^ 2 )gdje \(E_s ) je modul elastičnosti aluminijske matrice (70GPa), t je debljina aluminijske folije, a l je dužina strane ćelije. Izračunato \(E_{EQ}\) kreće se od 2,8 GPa do 3,2 GPa, sa izmerenom vrijednošću 2,95GPA (odstupanje ≤5% od teorijske vrijednosti). Strukturna efikasnost (omjer snage do težine) Doseže 28mn · kg / m³, koji je 15.2% viši od rombičnog saća (24.3MN·kg/m³), a odnos čvrstog volumena je samo 4%. Ovaj dizajn smanjuje višak materijala “ravnomjeran prijenos sile između ćelija”. U poređenju sa čeličnim ramovima baterija Q235 (gustina 7,85g/cm³, \(E=206GPa)), pod istom krutošću na savijanje (NO) zahtjev, upotreba materijala je smanjena za 72%. Na osnovu 2024 cijena aluminijuma (18,000 RMB/ton) i cijena čelika (5,000 RMB/ton), troškovi materijala jedinične površine opadaju od 32 RMB/㎡ do 8.96 RMB/㎡.

Proces masovne proizvodnje Hebei Tianyingxing-a usvaja proces rada u tri faze: “1850mm HC šest-visoka hladna valjaonica – peći za kontinuirano žarenje (480℃×30s) – 16-visokopropusni mlin”:

• Hladno valjanje: Asinkrono kotrljanje (razlika u brzini radnog kotrljanja 2.5%) koristi se za korekciju oblika ploče kroz posmičnu deformaciju koju stvara razlika u brzini između gornjih i donjih valjaka. Sila kotrljanja se kontroliše na 200-220kN, a tačnost valjanja dostiže ±0,003 mm (premašujući zahtjev visoke preciznosti od ±0,005 mm u GB/T 3880.3-2012);
• Skin Pass Stage: Nivelisanje napetosti (napetost 150-180N/mm²) primjenjuje se za kontrolu tolerancije oblika ploče ≤5I (GB / T 13288-2022, visina talasa ≤5 mm po metru dužine). Stopa prinosa proizvodnje dostiže 92% (8% viši od tradicionalnih četiri-visokih mlin za hladno valjanje), a potrošnja energije po jedinici kapaciteta je 120kWh/tona (25% niže od procesa šaržnog žarenja), dodatno smanjenje troškova proizvodnje.

B. Kvantitativni model za lanac vrijednosti u cijelom industrijskom lancu lagane težine

Smanjenje težine novih energetskih baterija za vozila slijedi model linearne korelacije “smanjenje težine – potrošnja energije – proširenje opsega” (na osnovu NEDC ciklusnih testova, veličina uzorka n=50 vozila, R²=0,98):\(\Delta C = -0.08\Delta m,\quad Delta R = 0,8Delta m)gdje \(\Delta C) je promjena u potrošnji energije od 100km (kWh/100km), \(\Delta m\) je promjena težine baterije (kg), i \(\Delta R\) je promjena dometa vožnje (km). Kada je ploča sa saćem od aluminijske folije od 0,07 mm (gustina 0,38-0,42 g/cm³) se koristi u paketu okvira, u poređenju sa Q235 čeličnim okvirima (~35kg) i 6061 čvrste aluminijumske ploče (~22kg), njegova težina se smanjuje na 11-13 kg, sa stopom smanjenja težine od 51.4%-68.6%. Zamjena u model daje \(\Delta C=-1,8-2,3kWh/100km) i \(\Delta R=15.2-20.4km\). Modificirana testna verifikacija na modelu X određenog proizvođača automobila: težina baterije se smanjuje sa 520 kg (čelika) do 485 kg (ovog materijala), 100km potrošnja energije pada sa 16,0kWh na 14,2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh\)), a domet vožnje se povećava sa 560 km na 582 km (\(\Delta R=22km\)), sa odstupanjem ≤8% od predviđanja modela.

Trošak životnog ciklusa (LCC) izračunava se u skladu sa ISO 15686-5:2020 (ciklus 10 godine, diskontna stopa 8%):

• Troškovi nabavke: Za skalu od 100,000 vozila, cijena materijala po okviru vozila se smanjuje od 850 RMB (čelika) to 320 RMB (ovog materijala), štednja 53 miliona RMB godišnje;
• Operativni troškovi: Svako vozilo smanjuje težinu za 22 kg, sa godišnjom razdaljinom prevoza od 10.000 km. Kamion troši 30l goriva na 100km (cijena goriva 8 RMB/L), ušteda 12.000 kWh godišnje potrošnje energije u transportu, ekvivalentno 6,000 RMB u troškovima električne energije (0.5 RMB/kWh);
• Troškovi reciklaže: Zaostala vrijednost aluminijske folije se obračunava 60% cijene sirovina (samo 20% za čelik), što rezultira 10-godišnjom razlikom u dobiti od recikliranja 28 miliona RMB. Sveobuhvatna kalkulacija pokazuje da je LCC 38.2% niži od čeličnih materijala i 15.6% niže nego kod čvrstih aluminijumskih materijala.

ECO-B. Safety Upgrade: Višedimenzionalni zaštitni mehanizmi zasnovani na novim energetskim scenarijima rizika

A. Slojevita zaštita za termičko blokiranje i modeliranje toplinske provodljivosti

Termička stabilnost podloge od legure aluminijuma (tačka topljenja 660℃) se postiže troslojnim sistemom zaštite “supstrat – premaz – struktura”:

• Dizajn premaza: Površina jezgre u obliku saća presvučena je premazom otpornim na plamen na bazi epoksida (formulacija: 60% E-44 epoksidna smola, 20% aluminijum hidroksida, 15% poliamidno sredstvo za očvršćavanje, 5% defoamer), sa indeksom kiseonika od 32% (GB / T 2406.2-2009, metoda vertikalnog sagorevanja), ispunjava standarde zaštite od požara klase B1. Termogravimetrijska analiza (TGA, 10℃/min, N₂ atmosfera) pokazuje da prinos ugljena na 800℃ dostiže 35%, koji je 600% veća od one kod neobloženog aluminijumskog saća (5%);
• Strukturalna toplotna izolacija: Pravilne heksagonalne ćelije formiraju zatvorene vazdušne slojeve (toplotna provodljivost 0,026W/(m·K)), koji zajedno sa premazom (toplotna provodljivost 0,18W/(m·K)) čine kompozitni sistem toplotne izolacije. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), ukupna toplotna provodljivost je izračunata na 0,12W/(m·K), 40% niža od one kod neobloženog aluminijumskog saća (0.20W /(m·K)).

Test simulacije termičkog bijega od strane Nacionalnog centra za testiranje materijala novih energetskih vozila (CNAS L1234):

• Oprema: Termalni simulator bijega baterije (brzina grijanja 5℃/min, maksimalna temperatura 900℃);
• Indikatori za praćenje: Temperatura površine povratne vatre (GB 38031-2020 zahtijeva ≤180℃), emisija CO (zahtijeva <300ppm), strukturalni integritet (nema kolapsa);
• Rezultati: Unutar 30 minuta, temperatura površine povratne vatre je 152℃, Emisija CO je 180ppm, a stopa deformacije je 4.8% (stopa deformacije tradicionalnih aluminijskih ploča je 21.5%), u potpunosti ispunjava standardne zahtjeve.

B. Pouzdanost konstrukcija i mikro-karakterizacija u ekstremnim okruženjima

Pouzdanost temperaturnog ciklusa: Testovi temperaturnog ciklusa (-40℃ 4 h → 120 ℃ 4 h, 50 ciklusa) su sprovedene u skladu sa GB/T 2423.22-2012. Smična čvrstoća ispitana je pomoću elektroničke univerzalne mašine za ispitivanje (WDW-100) (GB / T 14522-2009), a rezultati pokazuju:

• Čvrstoća na smicanje se smanjuje sa početnih 2,1MN/m² na 1,94MN/m², sa stopom slabljenja od 7.6% (industrijski zahtjevi ≤10%);
• Krutost se smanjuje sa početnih 3,2 GPa na 2,95 GPa, sa stopom zadržavanja od 92.2%;
• Mikro-mehanizam: Transmisiona elektronska mikroskopija (TEM, JEM-2100) Opservacija pokazuje da je udio hladno valjane teksture {112}<110> smanjuje se od 35% to 33%, a veličina zrna ne raste značajno (održavana na 5-8μm), Izbjegavanje lomljivog lomljivog loma i omekšavanja visokog temperature.

Učinak uticaja i vibracija:

• Ispitivanje udara lopte(GB / T 1451-2005): Čelična kugla od 5kg pada sa visine 1,5m. Jezgra saća apsorbuje energiju kroz “Postepena plastična deformacija ćelija”. Krivulja raseljavanja za vrijeme udara pokazuje maksimalnu utičnu silu od 8KN i apsorpcije energije od 120j (Deformacija 25mm), bez pukotina na ploči. U usporedbi sa PP saće panele (Apsorpcija energije 65J, Prijelom na deformaciji od 15 mm), otpornost na udar je poboljšana 84.6%;
• Vibracioni test(GB / T 2423.10-2019): Sweep vibracije na 10-2000Hz sa ubrzanjem od 20m/s². Laserski vibrometar (PSV-500) mjeri rezonantnu frekvenciju na 350Hz (izbjegavanje uobičajenog opsega radne frekvencije od 100-300Hz za baterije), a brzina prijenosa ubrzanja vibracija je 0.78 (niže od industrijskih zahtjeva 1.0), smanjenje rizika od oštećenja od zamora pločica (Testovi izdržljivosti na zamor pokazuju da se broj ciklusa loma jezičaka povećava sa 10⁶ na 10⁷).

C. Dizajn izolacionog sistema i električne performanse za 800V visokonaponske platforme

Za vozila visokog napona 800V (ISO 6469-3:2018), kompozitnu shemu izolacije “epoksi-fluorokarbonski dvoslojni premaz – sloj vazdušne izolacije” je usvojen:

• Performanse premaza: Donji epoksidni sloj (30μm) pruža osnovnu izolaciju, i gornji sloj fluorougljika (20μm) poboljšava otpornost na vremenske uslove. Mjerač visokog otpora (ZC36) testira zapreminsku otpornost na 1×10¹⁵Ω·cm (GB / T 1410-2006 zahtijeva ≥1×10¹⁴Ω·cm), sa otporom probojnog napona od 2000V (1min, GB / T 1408.1-2016) i tangenta dielektričnog gubitka (tanδ, 1kHz) of 0.002 (mali dielektrični gubici pod visokom frekvencijom i visokim naponom, izbjegavanje lokalnog pregrijavanja);
• Dizajn vazdušnog sloja: Debljina vazdušnog sloja u ćelijama saća je 8-12 mm. Prema Pašenovoj krivoj, jačina zračnog probojnog polja na ovoj debljini je ≥3kV/mm. U kombinaciji sa premazom, postiže “dvostruka izolacija”. Čak i kod 90% vlaga (GB / T 2423.3-2016), otpor izolacije ostaje ≥1×10¹³Ω, smanjenje rizika od kratkog spoja 90%.

Poređenje s uobičajenim izolacijskim materijalima (Table 1):

(Izvor podataka: Izvještaji o testiranju treće strane CNAS-L1234-2024-001 na 004)

ECO-C. Adaptacija industrije: Prilagođavanje specifičnog scenarija i parametarski dizajn (Uključujući tabelu profesionalnih parametara)

Table 2: Tablica parametarskog dizajna saćastih panela od aluminijske folije od 0,07 mm za nove energetske scenarije

(Zabilježiti: Standardi u zagradama su osnova za testiranje. Površinska gustina je testirana u skladu sa GB/T 451.2-2002)

A. Mehanizam prilagođavanja za okvire baterija

Dizajn CATL CTP-a 3.0 okviri se zasnivaju na podudaranju “karakteristike ćelije – strukturni zahtjevi”:

• LFP ćelije (100kWh): Sa gustinom energije od 160Wh/kg, veoma su osetljivi na težinu (svaki kg ćelija daje 0,16kWh energije). Stoga, usvojen je korak ćelije od 10 mm (smanjenje upotrebe materijala za 12%) sa površinskom gustinom od 3,8 kg/㎡, prilagođavanje dugotrajnoj upotrebi u putničkim vozilima (10 godine/200.000 km). Testovi na umor (10⁶ ciklusa, odnos naprezanja R=0,1) pokazuju stopu zadržavanja snage od 85%;
• NCM ćelije (200kWh): Sa gustinom energije od 210Wh/kg i velikom zapreminskom gustinom energije (450Wh/L), okvir treba da izdrži veća opterećenja (pritisak slaganja ćelija 15kPa). Dakle, nagib ćelija od 8 mm + lokalna rebra za ojačanje 6061-T6 (modul elastičnosti 69GPa) se koriste, povećanjem vlačne čvrstoće pri savijanju 6.0% i kontrolisanje progiba unutar 1,5 mm/m kako bi se ispunili uvjeti punog opterećenja komercijalnih vozila (ukupna težina 4.5 tona).

Testirajte na čisto električnom SUV-u: Težina okvira paketa se smanjuje sa 485 kg (čelika) do 320 kg, smanjenje neokretane mase za 18 kg, smanjenje naprezanja sistema ovjesa za 12%, i skraćivanje puta kočenja za 0,8m (100-0km/h). Epoksidno strukturno ljepilo (čvrstoća na smicanje 15MPa) koristi se za montažu lepljenja, smanjenje upotrebe vijaka za 40% i skraćivanje ciklusa montaže sa 120s/jedinici na 72s/jedinici, poboljšanje efikasnosti 40%.

B. Scenario-specifična optimizacija za opremu za skladištenje energije

• Ormari za skladištenje energije u domaćinstvu (5-20kWh): Dizajn debljine 15 mm oslanja se na karakteristike ventilacije kanala u obliku saća (brzina vazduha 0,3m/s, Re=1200, stanje laminarnog toka), sa snagom prirodnog odvajanja toplote od 5W/㎡·K. Interna temperaturna razlika u ormaru je ≤5℃ (12℃ za tradicionalne čelične ormare), ušteda 80kWh godišnje potrošnje energije ventilatora (izračunato na osnovu 8h dnevnog rada i snage ventilatora od 40W);
• Velike stanice za skladištenje energije (100MWh+): Panel debljine 25 mm je dodan sa a 15% Sloj za ojačanje E-stakla. Modifikacija interfejsa (silansko sredstvo za spajanje KH-550) povećava čvrstoću spajanja između staklenih vlakana i aluminijske folije na 10MPa (test zateznog smicanja, GB / T 7124-2021), poboljšanje otpornosti na pritisak vjetra sa 1,0 kPa na 1,5 kPa (GB / T 5135.1-2019, Test u aerotunelu brzina vjetra 30m/s), ispunjavanje uslova tajfuna u obalnim područjima (100-godine povratni period tajfun brzina vjetra 45m/s).

ECO-D. Tehnička uska grla i vrhunski razvoj

A. Proboj u jezgru u proizvodnji ultra-tanke aluminijske folije

Usko grlo kontrole oblika ploče: Namotanje aluminijumske folije od 0,07 mm je sklono “centralni talasi” (talasna dužina 500-800mm, visina talasa 3-5mm), sa stopom prinosa od samo 80% za tradicionalne mlinove za hladno valjanje četiri visine. Proboji se postižu kroz:

• Primjena HC Six-High hladnih valjaonica: Prečnik radne rolne φ120mm, prečnik rezervne rolne φ600mm. Kombinovana kontrola “pozitivno/negativno savijanje valjka + međupromena rolne” je usvojen, sa silom savijanja valjka od ±50kN i rasponom pomaka od ±15mm, kontrola tolerancije oblika ploče unutar 5I;
• Asinhroni proces valjanja: Razlika u brzini od 2%-3% između gornjeg i donjeg valjka uvodi posmična deformacija γ=0,05-0,08, čineći protok metala ujednačenijim tokom valjanja. Stopa pojavljivanja centralnih talasa opada od 15% to 3%, a stopa prinosa se povećava na 92%.

Ključ za kontrolu kontaminacije uljem: Preostalo ulje za valjanje na površini aluminijske folije (uglavnom se sastoji od baznog ulja + aditivi estra masnih kiselina) smanjuje snagu povezivanja međusklopa jezgre saća za 30%. Kombinovani proces od “elektrolitičko čišćenje – sušenje toplim vazduhom” je usvojen:

• Elektrolitičko čišćenje: 5% NaOH + 3% Rastvor Na₂CO₃, temperatura 60℃, gustina struje 2A/dm², vrijeme elektrolize 30s, sa efikasnošću uklanjanja ulja za kotrljanje ≥95%;
• Sušenje vrućim zrakom: 120℃ vrući zrak (brzina vjetra 5m/s), vreme sušenja 15s. Količina preostalog ulja je smanjena na 2,3mg/m² (GB / T 16743-2018 zahtijeva ≤5mg/m²), a čvrstoća vezivanja interfejsa se stabilno održava na 12MPa (GB / T 7124-2021).

B. Najmodernije tehnološke rute i perspektive industrijalizacije

• Material Innovation: Razvoj of aluminijum-grafenska kompozitna folija (dodatak grafena 0.5%) koristeći a “kuglično mljevenje - ultrazvučna kompozitna disperzija” proces (brzina glodanja 300r/min, ultrazvučna snaga 600W). Stepen disperzije grafena u ravni je ≥90%. TEM posmatranje pokazuje da grafen formira a “mrežaste strukture ojačanja” u aluminijumskoj matrici. Ciljana vlačna čvrstoća je 350MPa (17% viši od 3003/H18), sa istezanjem pri prekidu koji se održava na 12% (izbjegavanje krhkosti), prilagođavanje zahtjevima visoke gustoće energije 4680 velike cilindrične ćelije (300Wh/kg);
• Procesne inovacije: Razvoj integrisanog procesa oblikovanja toplog presovanja u obliku saća sa jezgrom i panelom. Regulator temperature kalupa koristi se za kontrolu temperature na 180℃, pritisak na 1,5 MPa, i vrijeme održavanja 10 min, direktno postizanje metalurške veze između jezgre saća i panela, eliminisanje procesa vezivanja. Proizvodni ciklus je skraćen sa 72h na 48h, i izbjegava se starenje premaza (slabljenje snage se smanjuje od 15% to 5% nakon starenja na 120℃ tokom 1000h);
• Proširenje aplikacije: Razvoj Al₂O₃-SiO₂ kompozitnog keramičkog premaza (debljina 15μm) za solid-state baterije (radna temperatura 150℃) korištenjem postupka plazma raspršivanja (snaga prskanja 40kW, udaljenost 150mm). Gustina premaza je ≥95%, povećavajući maksimalnu temperaturnu otpornost na 200℃ uz održavanje otpornosti na probojni napon od 2000V, prilagođavanje napretku industrijalizacije solid-state baterija od strane Toyote i CATL-a (2025-2027).

ECO-E. Core Q&A: Dubinska analiza iz profesionalne perspektive

Q1: Šta je osnova za Pareto optimizaciju debljine aluminijumske folije od 0,07 mm?

A: Na osnovu “troškovi-performansi-proces” Pareto krivulja optimizacije (Slika 1), 0.07mm leži na optimalnoj granici krivulje:

• Performanse Dimension: U poređenju sa aluminijumskom folijom od 0,05 mm, vlačna čvrstoća se povećava za 15% (280MPa vs 243MPa), a posmična čvrstoća se povećava za 18% (2.1MN/m² naspram 1,78 MN/m²), ispunjavanje zahtjeva za tlakom slaganja baterija od 15 kPa; život zamora (10⁶ ciklusa) se povećava za 25%, izbjegavanje “niskociklični zamorni lom” od ultra tankih folija;
• Dimenzija troškova: U poređenju sa aluminijumskom folijom od 0,09 mm, upotreba materijala je smanjena za 22% (površinska gustina 3,8 kg/㎡ naspram 4,87 kg/㎡), jedinični trošak se smanjuje za 18% (200 RMB/㎡ vs 244 RMB/㎡), a potrošnja energije kotrljanja je smanjena za 12% (120kWh/tona naspram 136kWh/tona);
• Procesna dimenzija: Stopa prinosa aluminijske folije od 0,05 mm je samo 75% (sklona lomljenju trake), dok 0,09 mm zahtijeva veću silu kotrljanja (280kN vs 220kN), povećanje trošenja opreme 20%. U kontrastu, 0.07mm ima stopu prinosa od 92% i njegova snaga valjanja odgovara postojećim HC šestostrukim mlinovima, što rezultira najvećom izvodljivošću industrijalizacije.

Q2: Da li performanse ultra-tanke aluminijske folije u obliku saća ispunjavaju zahtjeve za servisiranje od 10 godina/200.000 km za vozila s novom energijom?

A: Provjera kroz testove na zamor (GB / T 30767-2014, odnos naprezanja R=0,1, frekvencija 10Hz) emisije:

• Stanje okvira za napajanje baterije: Maksimalni napon σ_max=80MPa (računovodstvo za 28.6% zatezne čvrstoće). Nakon 10⁷ ciklusa, stopa zadržavanja snage je 88% (GB / T 38031-2020 zahtijeva ≥80%), što odgovara dometu vožnje od 200.000 km (otprilike 500 ciklusa vibracija po kilometru);
• Stanje ormara za skladištenje energije: Maksimalni napon σ_max=50MPa (računovodstvo za 17.9% zatezne čvrstoće). Nakon 10⁸ ciklusa, stopa zadržavanja snage je 92%, odgovara 15-godišnjem servisnom ciklusu (otprilike 6,7×10⁶ ciklusa vibracije godišnje);
• Mikro-mehanizam: Tokom umora, gustina dislokacije aluminijske matrice se povećava sa 1×10¹⁴m⁻² na 3×10¹⁴m⁻², ali se ne formiraju očigledne pukotine od zamora (SEM posmatranje pokazuje da se dubina udubljenja loma održava na 8-10 μm), potvrđujući dugoročnu pouzdanost usluge.

Q3: Da li materijal zadovoljava elektromagnetnu kompatibilnost (EMC) zahtjevi za 800V visokonaponske platforme?

A: Provjera putem EMC testova (GB / T 18655-2018) potvrđuje punu usklađenost sa zahtjevima platforme od 800V:

• Radiated Disturbance: U frekvencijskom opsegu 30MHz-1GHz, napon smetnji je ≤40dBμV (granica 46dBμV), imaju koristi od elektromagnetnog zaštitnog svojstva aluminijske folije (efektivnost zaštite ≥40dB, GB / T 17738-2019);
• Conducted Disturbance: U frekvencijskom opsegu 150kHz-30MHz, struja smetnje je ≤54dBμA (granica 60dBμA). Vazdušni sloj i omotač ćelija saća formiraju “struktura usklađivanja impedancije” kako bi se smanjile sprovedene smetnje;
• Imunitet: Kod elektrostatičkog pražnjenja nema abnormalnosti (ESD) testovi (kontaktno pražnjenje 8kV, vazdušno pražnjenje 15kV, GB / T 17626.2-2018). Zbog površinskog otpora materijala od 1×10⁸Ω (između provodnika i izolatora), statički elektricitet se može polako oslobađati kako bi se izbjegao kvar.

Q4: Koji je sinergistički mehanizam odvođenja topline između ovog materijala i sistema za hlađenje tekućinom u velikim stanicama za skladištenje energije?

A: Putem CFD-a (Tečno) simulacija i test verifikacija, sinergijski sistem odvođenja toplote “ćelijska prirodna konvekcija – tečno hlađenje prisilna konvekcija” se formira:

• Honeycomb Channels: 8-12mm korak ćelije formira vertikalne konvekcijske kanale sa brzinom zraka od 0,3-0,5 m/s i snagom odvođenja topline od 5-8W/㎡·K, smanjenje površinske temperature ćelija za skladištenje energije sa 55℃ na 48℃;
• Sinergija tečnog hlađenja: Ploča za tečno hlađenje je pričvršćena za ploču sa saćem pomoću termo provodljivog ljepila (toplotna provodljivost 2W/(m·K)). Ploča sa saćem djeluje kao a “toplotno provodljivi međusloj”, povećanje efikasnosti prenosa toplote od ćelija do tečne rashladne ploče 15% (toplotna otpornost se smanjuje sa 0,15K/W na 0,13K/W u poređenju sa direktnim lepljenjem);
• Ujednačenost temperature: Sinergijsko rasipanje topline smanjuje unutrašnju temperaturnu razliku u ormaru sa 8℃ na 3℃ (GB / T 36276-2018 zahteva ≤5℃), izbjegavajući slabljenje kapaciteta ćelije uzrokovano lokalnim žarišnim tačkama (stopa zadržavanja kapaciteta raste od 85% to 90% poslije 1000 ciklusa).

Q5: Radi procjenu životnog ciklusa (LCA) ovog materijala u skladu sa “dual carbon” golove?

A: LCA analiza u skladu sa ISO 14040-2006 (od kolijevke do groba, funkcionalna jedinica: 1㎡ ploča sa saćem) emisije:

• Potrošnja energije: Potrošnja energije u fazi proizvodnje je 280kWh (uključujući topljenje aluminijuma, kotrljanje, i formiranje), koji je 46% niže od čeličnih okvira (520kWh) i 67% niži od panela sa saćem od karbonskih vlakana (850kWh);
• Emisija ugljenika: Emisija CO₂ u punom ciklusu iznosi 12 kg, koji je 57% niže od čeličnih okvira (28kg) i 73% niži od panela sa saćem od karbonskih vlakana (45kg) (Proizvodnja karbonskih vlakana zahtijeva oksidaciju akrilonitrila, što rezultira visokim emisijama ugljika);
• Recikliranje: Aluminijska folija može biti 100% reciklirano topljenjem, sa samo reciklažnom potrošnjom energije 5% primarnog aluminijuma (GB / T 27690-2011). Reciklaža je gotova 10 godine može smanjiti emisiju CO₂ za 8 kg/㎡, u skladu sa zahtjevom o ugljičnom otisku (≤100 kg CO₂eq/kWh) Uredbe EU o novim baterijama (2023/1542).