結(jié)構(gòu)電池助力人形機(jī)器人

美國(guó)某公司將其電池系統(tǒng)的容量翻了一番，并將外殼作為其人形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的一部分，以減輕重量。

第三代 Figure 電池（F.03）容量為 2.3 kWh，在峰值性能下可運(yùn)行 5 小時(shí)，支持 2 kW 快速充電，并配備主動(dòng)強(qiáng)制風(fēng)冷。定制的電池管理系統(tǒng)（BMS）維護(hù)電池健康，優(yōu)化性能，并防止故障情況。

“鑒于電池技術(shù)是我們機(jī)電人形平臺(tái)的核心，我們決定自行設(shè)計(jì)和制造電池系統(tǒng)，”該公司表示。

第一代使用了龐大而矩形的模塊和組件，只能放在外部背包中。F.03 通過(guò)使用高強(qiáng)度沖壓鋼、壓鑄鋁（同時(shí)作為熱管）和結(jié)構(gòu)粘合劑，將能量密度提高了 94%，并直接集成在軀干中。

“對(duì)于 F.03 電池，我們接受了挑戰(zhàn)，要在大幅提高重量和體積能量密度的同時(shí)，提高安全和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們必須仔細(xì)考慮每一個(gè)設(shè)計(jì)決策，并快速分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試和迭代，”他說(shuō)。

F.03 電池在幾乎每個(gè)部分都集成了多種功能，以提高電池包到電芯的比率，降低成本和復(fù)雜性。定制的 BMS 包括一組傳感器、開(kāi)關(guān)和熔斷器，以防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫和外部短路等故障條件。

圖中的 BotQ 工廠的電池制造過(guò)程

如果一個(gè)電芯由于濫用條件進(jìn)入熱失控狀態(tài)，電池包具有多種安全措施，以防止熱失控蔓延到相鄰電芯，并防止火焰從電池包中逸出。

通過(guò)使用熱絕緣封裝材料和快速熱量分布策略來(lái)實(shí)現(xiàn)抗蔓延?；鹧娓綦x是通過(guò)多功能火焰抑制器包通風(fēng)和一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)來(lái)防止外部火焰從電池包中逸出而完成的。

電池之間的線焊互連幾何形狀被調(diào)整用作可熔斷元件，作為額外的短路保護(hù)層。

圖表說(shuō)明 F.03 電池也是第一個(gè)經(jīng)過(guò)認(rèn)證符合 UN38.3 和 UL2271 電池安全標(biāo)準(zhǔn)的人形機(jī)器人電池。圖表與一個(gè)美國(guó)國(guó)家認(rèn)可測(cè)試實(shí)驗(yàn)室（NRTL）合作，開(kāi)發(fā)了一個(gè)適用于人形機(jī)器人應(yīng)用的適當(dāng) UL 標(biāo)準(zhǔn)，包括二十三項(xiàng)主要測(cè)試。

F.03 電池是為了支持 BotQ 的第一代制造工廠而建造的，該工廠每年能夠制造高達(dá) 12,000 個(gè)人形機(jī)器人。