バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）におけるバッテリー固定具の要件と信頼性の高い設計戦略

シンプルな BESSの定義 バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）とは、再生可能エネルギー源や電力網から得たエネルギーを蓄え、需要に応じて放出するシステムのことです。BESSは、電力会社の変電所から産業用マイクログリッドまで、あらゆる用途に利用できます。

それぞれ バッテリーエネルギー貯蔵システム バッテリーセル、ケース、バスバーを固定する多数のネジで構成されています。エンジニアはセルとインバーターに注目することが多いですが、 バッテリー固定具 それが、アセンブリ全体の構造的な健全性と電気的な安定性を維持するのです。

バッテリーシステムは、コネクタの緩み、錆び、または通電能力の低下によって故障し、動作しなくなることがよくあります。このガイドでは、これらの故障を防ぐための4つの主要な要件と実践的な設計戦略について解説します。

コアBESSファスナーの要件は何ですか？

バッテリーパックの留め具は、バッテリー保管の要です。以下は、バッテリーパックの留め具を選択する際に役立つ要件です。 バッテリーパック固定設計： 

1. 安全性と耐熱性

BESSの筐体は、熱暴走発生時に熱と圧力を封じ込める必要があります。 バッテリーモジュールの接続 接合部は200℃以上の温度でも締め付け力を維持する必要があります。ISO 3506規格のステンレス鋼A2-70およびA4-80は、クリープや応力緩和を起こすことなくこの基準を満たします。

耐火性BESSキャビネット用途には、UL 9540A規格に準拠したファスナーを選択してください。

2. 耐震性および耐振動性

大規模なBESS設備は、耐震性に関するIBC（国際建築基準）に準拠しなければならない。 ESS構造用ボルト 冷却ファンやグリッド切り替えによる動的な振動だけでなく、静的な地震荷重も受ける。

プレバリングトルクナットまたはねじロック剤を使用して 耐振動性ファスナー周期的な負荷がかかる環境では、これらのソリューションはトルク損失を最大40%削減します。

3. 電気伝導率

エンジニアは通常、バッテリーセルとバスバー間のコネクタにニッケルメッキ銅または錫メッキ真鍮を選択します。これらの材料は接触抵抗を0.5mΩ未満に抑え、バッテリーシステムの安全性に関するIEC 62619規格の要件を満たします。

標準的な鋼製ボルトは接続部分が錆びることがあり、そうなると電気の流れが遮断され、危険な熱が発生する。

4. 防食性能

屋外および沿岸部のBESS（蓄電池エネルギー貯蔵システム）設置には、ISO 9227に基づき、最低720時間の塩水噴霧耐性を有する締結部品が必要です。亜鉛ニッケルめっき（8～12μm）および形状コーティングは、持続的な湿度暴露において、標準的な亜鉛めっきよりも優れた性能を発揮します。

バッテリーパックの固定に関する構造設計戦略とは？

さらに、それぞれの構造設計も確認する必要があります。 バッテリーモジュールの接続 安全を確保するため：

緩み防止設計

−20℃から+60℃までの温度変動は金属の膨張と収縮を引き起こし、時間の経過とともに標準的な留め具を緩めます。 バッテリーパック固定設計 含まれるもの：

• 接着剤を使用せずに回転に抵抗する、固定トルク六角ナット（ISO 7042）。
• ベルビルばね座金は、熱サイクルによる締め付け荷重の維持に役立ちます。
• 高振動域における永久接合用のねじロック剤。

軽量構造

BESSエンクロージャー内の重量を1キログラム削減するごとに、エネルギー密度が向上します。アルミニウムM6ボルトを使用すると、 ヘリコイルねじインサート 鋼材と比較して60％の軽量化を実現。軽量でありながら、ASME B18.2規格に準拠した8kN以上の引張強度を維持しています。

熱補償

鋼鉄製のボルトとアルミニウム製のフレームなど、異なる金属を組み合わせて使用すると、温度変化に伴う膨張・収縮率が異なります。そのため、エンジニアは、この膨張差を補正するために、標準値より10～15%高いトルク値を指定します。また、締め付け圧力を維持するために、重要な接合部にはスプリングワッシャーを使用することを推奨しています。

BESSアプリケーション向け推奨製品ソリューション

RL Fastenersは、CNRLシステムソリューションシリーズを通じて、専用のバッテリーパック製品ラインを提供しています。主な構成部品は以下のとおりです。

• ESS構造用ボルト： 亜鉛ニッケルまたはジオメットコーティングを施したグレード8.8および10.9の六角穴付きボルト。サイズはM4～M24までご用意しております。
• 固定トルクナット： ISO 7042 準拠、ステンレス鋼 A2/A4 グレード 耐振動性ファスナー アプリケーション;
• プレス加工部品： 特注バスバークリップとブラケットプレート バッテリーモジュールの接続 アセンブリ;
• ヘリコイルインサート： 軽量アルミニウム製ハウジングのねじ部補強用、ASME B18.29規格準拠のワイヤねじインサート。

CNRLのバッテリーパック製品ラインは、個々のコンポーネントではなく、システム全体のソリューションをサポートしています。エンジニアは、BESSアセンブリ全体にわたるボルト、ナット、インサート、プレス加工部品に関する調整済みの仕様を受け取ることができます。

BESSプロジェクトでRL Fastenersと提携する理由

BESSには、安全性、導電性、耐震性、耐腐食性を同時に満たすように設計された締結具が必要です。 バッテリー固定具 時間、費用、そしてシステム稼働時間の損失につながる。

RL Fastenersは、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域のBESS（蓄電池エネルギー貯蔵システム）OEMおよびEPC（設計・調達・建設）請負業者向けに製品を製造・輸出しています。当社の工場はISO 9001:2015認証を取得しており、製品はRoHS指令、IFI規格、および該当するCEマークとULマークに準拠しています。

当社のCNRL製品ラインは、あらゆる関節をカバーしています。 バッテリーエネルギー貯蔵システム細胞レベルから 導電性ファスナー 構造筐体ボルトへ。

よくある質問

Q1：BESS（蓄電池エネルギー貯蔵システム）の設置において、温度変化のサイクル中に標準的なボルトが破損するのはなぜですか？

標準的なスチールボルトでは、バッテリーシステムの絶え間ない加熱と冷却に耐えられません。この不適合により、接続部でボルトが時間とともに緩みます。長期的な信頼性を確保するには、 耐振動性ファスナー 例えば、温度変化に合わせて調整するスプリングワッシャーや、固定トルクナットなど。

Q2：屋外または沿岸部のBESS環境において、最も性能の良い締結材料は何ですか？

ステンレス鋼や亜鉛ニッケルめっきされたファスナーは、海洋環境や屋外環境における錆びに強い。電気接続部においては、ニッケルめっきされた銅合金が抵抗値を低く抑えつつ酸化を防ぐため、湿気や塩分を含んだ空気にさらされるボルトにとって非常に重要である。

Q3: ヘリコイルインサートは改善できますか? バッテリーパック固定設計 アルミニウム製のBESS筐体に？

はい。ヘリコイルインサートは、アルミニウム製ハウジングのねじ山を強化し、組み立て時のねじ山の破損を防ぎます。これにより、軽量素材でも高い圧力を安全に保持できます。結果として、バッテリーシステムの構造的な健全性が確保されます。