PACK gamybos procesų serija: naujos energijos baterijų paketo dangtelio gamybos ir formavimo procesas

Naujose energetinėse sistemose akumuliatoriaus korpuso konstrukcija ne tik suteikia struktūrinę paramą, bet ir turi atitikti sandarinimo, atsparumo korozijai, atsparumo smūgiams ir šiluminės saugos reikalavimus. Dangtelio gamybos procesas, kaip esminis akumuliatoriaus bloko struktūrinis komponentas, turi tiesioginės įtakos bendram patikimumui, svorio kontrolei ir gamybos sąnaudoms. Šiuo metu pramonėje dažniausiai naudojami baterijų blokų dangtelių gamybos metodai daugiausia apima lakštinio metalo lenkimą, štampavimą ir kompozicinių medžiagų liejimą. Skirtingi procesai turi savo ypatybes, susijusias su konstrukcijos tvirtumu, gamybos efektyvumu, lengvumu ir gamybos sąnaudomis, ir yra parenkami atsižvelgiant į konkrečius transporto priemonių modelius ir akumuliatorių sistemos projektavimo reikalavimus. Šiuolaikinėse maitinimo baterijų sistemose dangčio konstrukcija paprastai projektuojama kartu su akumuliatorių paketu su aliuminio korpusu arba integruotu struktūriniu korpusu, kad būtų pasiekta didelio stiprumo ir lengvumo pusiausvyra.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pirma, lakštinio metalo lenkimas yra dažniausiai naudojamas maitinimo elementų bloko dangtelio gamybos metodas. Lakštinio metalo apdirbimas paprastai naudojamas metalo lakštams, kurių storis mažesnis nei 6 mm, o konstrukcija formuojama naudojant šalto apdirbimo procesus, tokius kaip kirpimas, perforavimas, lenkimas, suvirinimas ir kniedijimas. Akumuliatoriaus dangteliai paprastai gaminami iš aliuminio lydinio arba šaltai valcuoto plieno lakšto. Pagrindinė struktūra formuojama lenkiant, po to pilnai suvirinamos jungtys naudojant lazerinį suvirinimą, o tada antikorozinės ir izoliacinės paviršiaus dangos. Įprastos medžiagos yra SPCC šaltai valcuoti lakštai ir 5-serijos aliuminio lydiniai. Lakštinio metalo apdirbimas suteikia pranašumų, tokių kaip santykinai mažos investicijos į įrangą, didelis gamybos efektyvumas ir lankstus struktūrinis koregavimas, todėl jis yra labai vertingas baterijų sistemose, kuriose gaminama mažomis partijomis arba dažnai kartojama konstrukcijų projektavimo iteracija. Projektuojant akumuliatorių sistemą, tokio tipo konstrukcija paprastai sudaro bendrą akumuliatoriaus bloko struktūrą kartu su akumuliatoriaus aliuminio korpusu arba modulio rėmu, kad būtų užtikrintas pagrįstas konstrukcijos tvirtumo ir šilumos valdymo erdvės išdėstymas.

 

Kadangi baterijų blokų dangčiai paprastai yra dideli, siekiant užtikrinti konstrukcijos tvirtumą ir išvengti paviršinio vandens kaupimosi, lakštinio metalo konstrukcijoms paprastai reikia pridėti sutvirtinančių briaunų į lakštinio metalo paviršių. Šie šonkauliai ne tik pagerina bendrą standumą, bet ir išlaiko konstrukcijos stabilumą esant šiluminiam šokui ar vibracijai. Šis projektavimo metodas ypač svarbus naujose energijos tiekimo sistemose, nes baterijų sistemos turi atlaikyti ilgalaikes mechanines apkrovas ir terminį ciklą. Tuo tarpu, kai energijos tankis ir toliau didėja, korpuso struktūrą dažnai reikia labiau integruoti su elementų struktūra, pavyzdžiui, suformuoti stabilią modulinę tvirtinimo sistemą su aliuminio apvalkalu prizminiam ličio -jonų akumuliatoriui ar kitoms elementų korpuso konstrukcijoms.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Štampavimas yra dar vienas plačiai naudojamas metalo formavimo būdas baterijų korpusų gamyboje. Štampuojant naudojamas didelio-tonažo presas su tiksliomis formomis, greitai suformuojant metalo lakštus ir sukuriant sudėtingas trimačias struktūras per vieną operaciją. Štampavimo pranašumai yra didelis formavimo efektyvumas, stabilus matmenų tikslumas ir didelis nuoseklumas, kartu užtikrinant konstrukcijos tvirtumą. Įprastos štampavimo medžiagos yra DC01 šaltai valcuotas plieno lakštas, cinkuotas lakštas ir kai kurie didelio stiprumo aliuminio lydiniai. Kadangi štampuotos dalys gali pasiekti aukštą matmenų tikslumą, jos turi didelį pranašumą baterijų paketų konstrukcijose, kurioms reikalingas IP67 ar net aukštesnis sandarinimo lygis. Antspauduojant suformuotos konstrukcijos paprastai derinamos su naujos energijos transporto priemonių aliuminio baterijų dėklais arba kitomis akumuliatoriaus korpuso konstrukcijomis, kad būtų pasiektas stabilus ryšys tarp transporto priemonės važiuoklės konstrukcijos ir akumuliatoriaus sistemos.

 

Palyginti su tradiciniu metalo apdirbimu, pastaraisiais metais kompozitinių medžiagų formavimo technologija taip pat palaipsniui buvo taikoma maitinimo elementų korpusų srityje. Kompozitinėms medžiagoms kaip matricinė medžiaga paprastai naudojama derva ir yra sutvirtintos anglies pluoštu arba stiklo pluoštu, kad būtų pasiektas didesnis specifinis stiprumas ir geresnis lengvumas. Kompozitiniai baterijų korpusai gali būti gaminami naudojant tokius metodus kaip presavimas, liejimas įpurškimu arba dervos pernešimas, pasirenkant procesą atsižvelgiant į gamybos ciklą, sąnaudų kontrolę ir konstrukcijos sudėtingumą. Kai kuriose maitinimo elementų sistemose, kurioms keliami dideli lengvumo reikalavimai, kompozitiniai baterijų dėklai dažnai naudojami kartu su metalinėmis konstrukcijomis, tokiomis kaip aliuminio lydinio pirminiai akumuliatorių dėklai, kad būtų pasiekta stiprumo ir svorio pusiausvyra.

 

Dervos liejimas (RTM) ir aukšto -slėgio dervos liejimas (HP-RTM) yra gana brandūs kompozitinių baterijų korpusų gamybos procesai. Šiame procese sauso pluošto audinys pirmiausia klojamas pagal dizaino reikalavimus, o struktūra fiksuojama vakuumine adsorbcija. Tada forma uždaroma ir ištraukiamas vakuumas, kad pašalintų orą. Esant aukštam slėgiui, į formos ertmę įpurškiama derva ir kietiklis, todėl pluoštinė medžiaga gali būti visiškai impregnuota ir sukietėjusi. HP-RTM procesas gali pasiekti didesnę pluošto tūrio dalį dėl didesnio įpurškimo slėgio, todėl jis tinka sudėtingesnėms akumuliatorių korpusų struktūroms arba turinčioms sutvirtinančius briaunus. Šios lengvos konstrukcijos paprastai naudojamos kartu su prizminiais elementų korpusais arba modulių tvirtinimo konstrukcijomis baterijų sistemose, siekiant užtikrinti elementų išdėstymo stabilumą.

 

Lakštinio formavimo mišinys (SMC) taip pat yra įprasta kompozitinių medžiagų baterijų korpusų technologija. SMC medžiaga susideda iš dervos, kapotų pluoštų ir užpildų ir yra tiekiama į formą lakštų pavidalu presavimui. Gamybos procese pirmiausia supjaustomas SMC lakštas, po to klojamas ir sukraunamas į formą, o galiausiai – kietinamas aukštoje temperatūroje ir slėgyje, kad susidarytų galutinė struktūra. Šis procesas pasižymi dideliu medžiagų panaudojimu, gera paviršiaus kokybe ir paprastu tolesniu apdorojimu, todėl tinka masinei gamybai. Akumuliatoriaus konstrukcijoje šios kompozicinės medžiagos konstrukcijos paprastai yra mechaniškai sujungtos su ličio elementų aliuminio korpusu arba modulio rėmu, kad būtų pasiektas lengvumas ir pagerintas atsparumas korozijai.

 

Ilgu pluoštu sustiprintas termoplastinis kompozitinis liejimas (LFT{0}}D) yra kitas kompozicinių medžiagų gamybos būdas. Šiame procese derva ir ilgi pluoštai pirmiausia išlydomi-sumaišomi ekstruzijos įrenginyje, kad susidarytų ruošinys, kuris vėliau supjaustomas iki reikiamo ilgio ir įdedamas į formą šildomam presavimui. Po tam tikro slėgio išlaikymo laikotarpio medžiaga atvėsta ir sukietėja, sudarydama aukšto atsparumo smūgiams kompozicinės medžiagos struktūrą. LFT-D procesas turi tokius privalumus, kaip didelis gamybos efektyvumas, medžiagų perdirbimas ir puikus atsparumas smūgiams, be to, palaipsniui atkreipiamas dėmesys į lengvos baterijos sistemos dizainą. Šio tipo konstrukcija dažnai naudojama kartu su elementų struktūromis, tokiomis kaip prizminiai aliuminio korpusai, siekiant padidinti bendrą atsparumą smūgiams.

 

Kita paplitusi kompozicinių medžiagų liejimo technologija yra prepreg formavimas (PCM). Šiame procese iš anksto-įmirkytos dervos pluošto medžiagos klojamos pagal struktūrinius reikalavimus, o oro burbuliukai pašalinami vakuuminiu kapsuliu, o po to ilgai kietinami karštu presu. Sukietėjusiai kompozicinei struktūrai reikalingas CNC apdirbimas, kad būtų galima apipjaustyti kraštus ir apdoroti paviršiaus apsaugą. PCM technologija pasižymi dideliu konstrukciniu stiprumu, dideliu atsparumu korozijai ir puikiu matmenų stabilumu, todėl tinka maitinimo akumuliatorių sistemų struktūroms, kurioms keliami aukšti patikimumo reikalavimai. Projektuojant akumuliatorių, šis lengvas sprendimas dažnai naudojamas kartu su metaliniais elementų korpusais, pvz., aliuminio -jonų akumuliatorių korpusais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Apskritai maitinimo baterijų dėžutės dangtelio gamybos technologijos plėtros tendencija daugiausia orientuota į tris kryptis: struktūrinį lengvumą, geresnį gamybos efektyvumą ir geresnę sistemos integraciją. Metalo štampavimo ir lakštinio metalo procesai vis dar turi didelių pranašumų kontroliuojant sąnaudas ir{1}}didelio masto gamybą, o kompozicinių medžiagų procesai turi didesnį lengvumo ir konstrukcinių savybių potencialą. Kadangi maitinimo baterijų energijos tankis ir toliau didėja, integruotas dizainas tarp dėžutės struktūros ir elementų struktūros bus dar labiau sustiprintas. Pavyzdžiui, jis sudarys tvirtesnę tvirtinimo sistemą su aliuminio korpusais ličio geležies fosfato elementams arba kitiems kvadratiniams elementų korpusams, kad būtų užtikrintas akumuliatoriaus sistemos saugumas ir patikimumas sudėtingomis eksploatavimo sąlygomis.

 

Bendroje maitinimo akumuliatoriaus sistemos struktūroje dėžutės struktūra yra tokia pat svarbi kaip elemento korpusas. Aukštos-kokybės elementų korpusui reikia ne tik gero sandarinimo ir mechaninio stiprumo, bet ir atitikti suvirinimo, sandarinimo ir ilgalaikio stabilumo reikalavimus baterijų gamybos metu. Pavyzdžiui, struktūriniams komponentams, tokiems kaip ličio elementų akumuliatoriaus aliuminio korpusai, paprastai reikia giluminio tempimo, tikslaus štampavimo ir CNC apdirbimo procesų, kad būtų užtikrinta, jog matmenų tikslumas ir sandarinimo efektyvumas atitiktų akumuliatoriaus sistemos projektavimo reikalavimus.

 

 

Kaip profesionalus naujų energijos baterijų konstrukcinių komponentų gamintojas, daugiausia dėmesio skiriame didelio tikslumo{0}}aliuminio lydinio akumuliatorių korpusų ir akumuliatoriaus bloko konstrukcinių komponentų tyrimams, plėtrai ir gamybai. Mūsų įmonė siūlo produktų sprendimus, įskaitant giliai temptą aliuminio baterijų korpusą, didelio{2}}stiprumo aliuminio korpusą ir įvairias prizminių ličio-jonų akumuliatorių aliuminio korpusų specifikacijas, plačiai naudojamus maitinimo akumuliatoriuose, energijos kaupimo sistemose ir įvairioje naujoje energijos įrangoje. Remdamiesi brandžia giluminio{5}}traukimo technologija ir griežta kokybės kontrolės sistema, mūsų aliuminio korpusai, skirti prizminėms ličio-jonų baterijoms irAliuminio korpusai, skirti ličio{0}}jonų akumuliatoriaus elementamsatitinka aukšto{0}}patikimumo akumuliatorių sistemų gamybos reikalavimus ir užtikrina stabilų ir saugų struktūrinių komponentų palaikymą naujai energetikos pramonei.