Išsamus elektrinių transporto priemonių aliuminio akumuliatorių korpusų sandarinimo dizaino vadovas

Sparčiai vystantis naujų energiją naudojančių transporto priemonių pramonei, akumuliatoriai tapo viena iš pagrindinių transporto priemonių saugos ir veikimo sistemų. Maitinimo akumuliatoriai atlieka ne tik energijos kaupimo funkcijas, bet ir jų konstrukcijos patikimumas, prisitaikymas prie aplinkos ir saugos galimybės tiesiogiai veikia visos transporto priemonės eksploatavimo trukmę ir eksploatavimo saugumą. Šioje sistemoje maitinimo akumuliatoriaus korpusas atlieka lemiamą vaidmenį-laikant apkrovą, apsaugant ir izoliuojant, o sandarinimo konstrukcija yra pagrindinis techninis maitinimo akumuliatoriaus korpuso inžinerijos aspektas.

 

Praktikoje, jei maitinimo akumuliatoriaus korpusas neužsandarina, gali kilti problemų, tokių kaip vandens patekimas, aušinimo skysčio nuotėkis ir vidinis dujų išsiliejimas, o tai sunkiais atvejais gali sukelti elementų veikimo pablogėjimą arba net šiluminio pabėgimo riziką. Todėl sistemingas ir inžinerinis aliuminio akumuliatorių korpusų sandarinimo projektavimas yra svarbi dabartinių elektromobilių konstrukcijų projektavimo tema.

 

 

Maitinimo baterijų korpusai paprastai turi dėžutės{0}}tipo struktūrą, kurią sudaro viršutinis dangtis, apatinis dėklas ir apatinė apsauginė konstrukcija. Nuolat gerinant akumuliatoriaus energijos tankį ir integravimą, integruoti vandeniu{2}}aušinami plokščių sprendimai tapo pagrindine konfigūracija. Apatinis dėklas paprastai sudarytas iš aliuminio profilio rėmo ir vandens-aušinimo plokštės, o viršutinis dangtelis naudojamas galutinai užsandarinti visą pakuotę.

 

Atsižvelgiant į lengvumo ir struktūrinės integracijos poreikius, aliuminio lydinio medžiagos vis plačiau naudojamos maitinimo akumuliatorių korpusuose. Aliuminio korpusai ne tik suteikia svorio pranašumų, bet ir pasižymi dideliu ekstruzijos, suvirinimo ir modulinės konstrukcijos procesų pritaikomumu, todėl jie plačiai naudojami konstrukciniuose sprendimuose, tokiuose kaip aliuminio dėklas automobilių akumuliatoriams ir aliuminio dėklas EV ličio baterijų paketams.

 

Kalbant apie sandarinimo konstrukciją, aliuminio maitinimo elementų korpusuose yra kelios galimo nuotėkio sąsajos, įskaitant žiedinę sandarinimo sąsają tarp viršutinio dangčio ir apatinio dėklo, aliuminio profilio sujungimo siūles, jungties sąsają tarp vandens-aušinimo plokštės ir rėmo bei apsaugines sąsajas, susijusias su apatine apsaugine konstrukcija. Šių sąsajų projektavimo sudėtingumo ir patikimumo reikalavimai skiriasi, todėl būtina sisteminga struktūros, medžiagų ir gamybos procesų pusiausvyra.

 

 

1. Viršutinės dangčio konstrukcijos sandarinimo koncepcija

Maitinimo baterijos viršutinis dangtelis yra pagrindinis komponentas, užtikrinantis bendrą pakuotės sandarumą. Inžinerinė praktika rodo, kad vientisa{1}}konstrukcinė konstrukcija labiau tinka viršutiniam dangčiui, siekiant sumažinti nuotėkio riziką, kurią sukelia komponentų sujungimas. Nepriklausomai nuo to, ar viršutinis dangtis pagamintas iš plieno ar aliuminio, pagrindinis dėmesys skiriamas tolydžios ir vienodos sandarinimo sąsajai su apatiniu dėklu užtikrinti.

 

Projektavimo metu padėties nustatymo skylės ir tvirtinimo elementai turi būti už pagrindinės sandarinimo sąsajos, kad būtų išvengta trukdžių sandarinimo keliui. Tuo pačiu metu viršutinio dangčio sandarinimo paviršius turi būti gerai lygus ir vientisas. Jei reikia, sandarinimo sritis gali būti tiksliai-apdirbta, kad būtų padidintas sandarinimo patikimumas.

 

2. Apatinio padėklo ir aliuminio profilio rėmo sandarinimo strategija

Apatinis dėklas yra pagrindinė maitinimo{0}}baterijos apkrovą laikanti konstrukcija, paprastai naudojant aliuminio profilio rėmą arba vientisą konstrukciją iš aliuminio. Rėmo-tipo dėklų konstrukcijoms aliuminio profilio sujungimo sujungimai tampa reikšminga silpna sandariklio vieta.

 

Inžineriniame projekte uždaros{0}}profilis aliuminio profiliai kartu su savaime-užsandarinančia linijinio sujungimo technologija gali veiksmingai pagerinti konstrukcijos stiprumą ir sandarinimo stabilumą. Tuo pačiu metu ištisinio sandariklio kelio sukūrimas profilio sujungimo srityje yra svarbi priemonė ilgalaikiam sandarumui -užtikrinti. Šis dizaino metodas plačiai naudojamas energijos akumuliatorių konstrukcijose, pvz., Aliuminio dėklas automobilio LiFePO4 akumuliatoriaus paketui ir aliuminio dėklas, skirtas elektrinio variklio automobilio LiFePO4 akumuliatoriaus paketui.

 

 

Vandeniu{0}}aušinama plokštė atlieka ne tik šilumos valdymo funkcijas, bet ir dažnai dalyvauja bendrame maitinimo akumuliatoriaus korpuso sandarinime pagal integruotas schemas. Dėl aukšto-slėgio aušinimo terpės, esančios vandeniu-aušinamos plokštės viduje, jos savaiminio-sandarinimo galimybė yra ypač svarbi.

 

Inžinerijos srityje pirmenybė teikiama vientisai{0}}arba lituotai vandeniu-aušinamai plokščių struktūrai, kad būtų sumažintos galimos nuotėkio vietos, pvz., suvirinimo ir varžtų jungtys. Laikantis prielaidos, kad vandeniu aušinamos plokštės-užsandarinimas savaime-užsandarinamas, tarp jos ir aliuminio profilio rėmo gali būti suformuota žiedo -formos sandarinimo sąsaja, panaši į viršutinį dangtį. Šios sąsajos sandarinimo lygis paprastai atitinka bendrus pakuotės sandarinimo reikalavimus. Šis dizaino metodas puikiai pritaikomas kuriant aliuminio dėklą Powerwall ličio baterijų paketui ir LFP akumuliatoriaus aliuminio dėklą.

 

 

Pagrindinė apatinės apsauginės plokštės funkcija yra apsaugoti akumuliatorių nuo akmenų, pašalinių daiktų ir kelio sąlygų vairuojant. Palyginti su viršutiniu dangteliu ir apatiniu dėklu, apatinė apsauga paprastai nėra sukurta kaip pagrindinė sandari sąsaja.

 

Konstrukcijose, kurios nedalyvauja bendrame pakuotės sandarinime, dugno apsaugos pagrindinis dėmesys skiriamas konstrukcijos stiprumui ir apsaugai nuo pašalinių daiktų. Kai apatinė izoliacinė medžiaga turi vandenį-sugeriančias savybes, pagal bendruosius transporto priemonės apsaugos standartus galima pridėti pagrindinę hidroizoliacinę konstrukciją. Jo sandarinimo laipsnis paprastai nurodomas iš dugno konstrukcinių komponentų apsaugos reikalavimų.

 

 

Be pagrindinių konstrukcinių komponentų, galimais nuotėkio kanalais gali tapti tvirtinimo detalės ir mechaniniai sujungimo taškai. Inžinerinėje praktikoje kontrolei rekomenduojami šie principai: kuo labiau sumažinti sandarinimui naudojamų tvirtinimo detalių skaičių; jei norite išvengti neišvengiamų sujungimo taškų, naudokite konstrukcinius komponentus su įmontuotais-sandarinimo žiedais, kad vietinis savaiminis-sandarinimas būtų pasiektas; pirmenybę teikite tvirtinimo detalėms šalia išorinio korpuso krašto, kad nepatektumėte į pagrindinę sandarinimo sritį. Šis principas taip pat taikomas mažoms ir vidutinėms{4}}baterijų sistemoms, tokioms kaip aliuminio dėklas elektrinio dviračio akumuliatoriaus paketui ir aliuminio dėklas, skirtas li-jonų elektrinio dviračio akumuliatoriaus paketui.

 

 

Žvelgiant iš sistemų inžinerijos perspektyvos, aliuminio akumuliatorių korpusų sandarinimo projektas neturėtų būti atliekamas atskirai, o optimizuojamas kartu su konstrukcijos projektavimu, gamybos procesais ir surinkimo procedūromis. Suprojektavus sandarinimo kelią kaip ištisinę, uždarą, integruotą sistemą ir racionaliai parenkant sandarinimo medžiagas su valdomu suspaudimo laipsniu, galima atsižvelgti į surinkimo efektyvumą ir techninę priežiūrą po-atsižvelgiant į sandarinimo našumo reikalavimus.

 

Realiuose projektuose pakartotinai tikrinant sandarinimo medžiagos suspaudimo laipsnį, atstumą tarp tvirtinimo detalių ir surinkimo procesus galima pasiekti kainos ir patikimumo pusiausvyrą, tuo pačiu užtikrinant sandarumą. Ši sistemingo sandarinimo koncepcija palaipsniui tapo pagrindine aliuminio maitinimo elementų korpusų kūrimo kryptimi.

 

 

Aliuminio maitinimo elementų korpusų sandarinimo konstrukcija yra labai sisteminga inžinerinė problema, susijusi su įvairiais aspektais, tokiais kaip konstrukcijos forma, medžiagų pasirinkimas, gamybos procesai ir surinkimo logika. Racionaliai padalijant pagrindines sandarinimo sąsajas ir derinant integruotą konstrukcijų dizainą su savaiminio-sandarinimo technologijos taikymu, galima žymiai pagerinti maitinimo akumuliatorių sistemų saugą ir ilgalaikį patikimumą.

 

Nuolat tobulinant elektra varomas transporto priemones, elektrinius autobusus ir energijos kaupimo sistemas, aliuminio akumuliatorių korpusai bus skatinami vis daugiau pritaikymo scenarijų, o jų sandarinimo projektavimo metodai bus toliau tobulinami, bus nuolat optimizuojami ir taikomi struktūrinėse sistemose, pvz., aliuminio korpusuose ličio geležies fosfato akumuliatorių elementams irličio prizminių elementų aliuminio korpusai.