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Dec 16, 2023

지난 GDIS 프리젠테이션

전기 자동차가 시장에 출시되면서 OEM과 공급업체에게 새로운 기술과 새로운 과제를 보여주었습니다. 현재 연구 개발의 중요한 초점은 세포의

전기 자동차가 시장에 출시되면서 OEM과 공급업체에게 새로운 기술과 새로운 과제를 보여주었습니다. 현재 연구 개발의 중요한 초점은 빠른 속도로 개선되고 있는 세포의 화학적 성질과 관련되어 있습니다. 이에 더해 안전성과 성능에 대한 새로운 요구사항이 요구되면서 배터리 트레이는 끊임없이 진화하고 있습니다. 이러한 방향에서 Gestamp는 광범위한 전기 자동차 부문에 적용할 수 있는 혁신적인 강철 배터리 박스 솔루션을 정의합니다.

이 혁신적인 시스템에는 높은 에너지 용량, 높은 성형성을 갖춘 스탬핑, 단순화된 조립 공정 및 높은 안전 성능이라는 네 가지 기본 요구 사항이 설정되었습니다. 이 네 가지 원칙은 최초의 셀-투-팩 개념을 개발하는 데 사용되었습니다. 크로스 멤버가 삭제되어 추가 셀을 위한 더 많은 공간이 확보되었습니다. 인클로저는 추가 딥 드로잉 강철 합금을 활용하여 재설계되었습니다. 최종 변형을 줄이고 최종 조립 품질을 향상시키기 위해 공정 에너지 투입을 고려하여 접합 기술이 선택되었습니다.

새로운 Gestamp 강철 배터리 박스 디자인은 동일한 외부 포장을 사용하여 에너지 저장량을 15% 증가시켰습니다. 구성 요소는 제조 가능성이 높은 단순한 형상을 가지고 있습니다. 본체와 배터리 하우징은 전체 시스템으로 작동하여 높은 충돌 성능과 더 가벼운 솔루션을 제공합니다.

전기차(EV) 시장이 급속히 성장함에 따라 전반적인 배터리 안전성이 점점 더 중요해지고 있습니다. 가장 어려운 작업 중 하나는 측면 충격 하중으로 인한 충돌 시 배터리 인클로저에 대한 침입을 최소화하는 것입니다. 로커 및 로커 보강은 측면 하중을 흡수하는 국부 주변 영역의 강도에 매우 중요합니다. 본 연구에서는 로커 철근 보강을 위해 1500 및 1200MPa 강종을 사용하는 수직 적층 강관 설계(CVST)를 제안합니다. 그 성능은 유사한 알루미늄 압출 설계와 비교하여 평가됩니다. 질량 패리티를 갖춘 CVST 설계는 3점 굽힘 해석에서 최대 힘에서 더 나은 성능을 달성합니다. 압출 알루미늄 솔루션에 비해 단순한 강철 튜브 설계 비용과 온실가스 배출 측면에서 장점이 평가됩니다.

선형 변형 경로가 있는 이상적인 비례 하중 조건은 자동차 성형 및 파손 응용 분야에서는 거의 발생하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 성형 한계 곡선 및 현상학적 파단면과 같은 대부분의 성형 및 파단 모델은 선형 변형 경로를 가정하여 제안되었습니다. 본 연구에서는 DP1180 자동차강판의 파괴 거동에 대한 비선형 변형 경로의 영향을 실험적으로 조사했습니다. DP1180은 단축, 평면 변형 및 동일 이축 조건에서 비례 평면 내 신축인 첫 번째 경로를 사용하여 이중선형 변형 이력을 적용했습니다. 그런 다음 파괴 쿠폰을 추출하고 전단에서 이축 인장까지 두 번째 하중 단계에 대해 테스트했습니다. 그런 다음 실험 데이터를 사용하여 Johnson-Cook 및 GISSMO 손상 모델과 같이 산업 및 학계에서 사용되는 널리 사용되는 현상학적 파괴 모드를 평가했습니다. 변형 기반 손상 지표를 사용하는 현상학적 파괴 모델은 비선형 변형 경로에서 심각한 오류를 초래할 수 있는 것으로 나타났습니다. 비례 테스트 데이터로 보정할 수 있고 비선형 하중에 대한 현상학적 손상 모델이 필요한 응력 기반 "파괴 가능성"을 정의하여 대체 모델링 접근 방식이 제안되었습니다. 마지막으로, 충돌 적용에 대한 구성 및 파손 거동을 특성화하는 데 필요한 테스트를 최소화하기 위한 권장 사항과 모범 사례가 논의됩니다.

OEM은 차량의 전기화를 향해 빠르게 움직이고 있습니다. 내연기관(ICE)에서 배터리 전기 자동차(BEV)로의 파워트레인 전환은 특히 배터리 인클로저와 관련하여 철강에 중요한 기회를 제공합니다. 많은 OEM이 소형 대중 시장 차량용 강철 배터리 인클로저를 적극적으로 고려하는 반면, 대형 플랫폼에는 알루미늄 인클로저를 사용하는 경향이 있습니다. 알루미늄을 선호하는 이유는 경량화에 대한 필요성, 벤치마킹을 위한 효율적인 강철 설계의 부재, 세부 설계를 위한 짧은 프로그램 시간, 계층 공급업체가 개발하고 홍보하는 경량 설계의 부족 때문일 수 있습니다. ArcelorMittal은 강철 제품군을 개발했습니다. 자동차 고객의 구체적이고 다양한 요구 사항을 해결하는 배터리 인클로저 솔루션입니다. 이러한 솔루션은 ArcelorMittal에서 제공하는 강철 등급의 현명한 사용과 혁신적인 디자인을 결합합니다. 일부 옵션은 다음과 같습니다.