PACK Manufacturing Process serija: Novi Energy Battery Pack Cover Manufacturing i proces oblikovanja

U novim energetskim sistemima, struktura kućišta baterijskog paketa ne samo da pruža strukturnu podršku, već i treba da ispuni zahtjeve za zaptivanje, otpornost na koroziju, otpornost na udar i toplinsku sigurnost. Kao ključna strukturna komponenta baterijskog paketa, proces proizvodnje poklopca direktno utiče na ukupnu pouzdanost, kontrolu težine i troškove proizvodnje. Trenutno, uobičajene metode proizvodnje poklopca za baterije u industriji uglavnom uključuju savijanje limova, štancanje i oblikovanje kompozitnih materijala. Različiti procesi imaju svoje karakteristike u smislu čvrstoće konstrukcije, efikasnosti proizvodnje, male težine i troškova proizvodnje, a biraju se na osnovu specifičnih modela vozila i zahtjeva dizajna akumulatorskog sistema. U modernim sistemima baterija za napajanje, struktura poklopca je tipično dizajnirana u kombinaciji sa baterijom sa aluminijumskim kućištem ili integrisanim strukturiranim kućištem kako bi se postigao balans između visoke čvrstoće i male težine.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prvo, savijanje lima je uobičajena metoda u proizvodnji poklopca za baterije. Obrada lima se obično koristi za limove debljine manje od 6 mm, a struktura se formira procesima hladne obrade kao što su striženje, probijanje, savijanje, zavarivanje i zakivanje. Poklopci za baterije su obično napravljeni od legure aluminijuma ili hladno{3}}valjanog čeličnog lima. Osnovna konstrukcija se formira savijanjem, nakon čega slijedi potpuno zavarivanje spojeva laserskim zavarivanjem, a zatim antikorozivni i izolacijski površinski premazi. Uobičajeni materijali uključuju SPCC hladno-hladno valjani lim i 5-aluminijske legure serije. Obrada lima nudi prednosti kao što su relativno niska ulaganja u opremu, visoka efikasnost proizvodnje i fleksibilna strukturna prilagođavanja, što ga čini veoma vrijednim u sistemima baterija sa maloserijskom proizvodnjom ili čestim iteracijama strukturalnog dizajna. U dizajnu sistema baterija, ova vrsta strukture obično formira ukupnu strukturu baterijskog paketa zajedno sa aluminijumskim kućištem baterije ili ramom modula kako bi se osigurao razuman raspored strukturalne krutosti i prostora za upravljanje toplotom.

 

Budući da su poklopci baterijskog paketa obično veliki, kako bi se osigurala čvrstoća strukture i spriječilo nakupljanje površinske vode, konstrukcije od lima obično zahtijevaju dodavanje rebara za ojačanje na površinu lima. Ova rebra ne samo da poboljšavaju ukupnu krutost, već i održavaju strukturnu stabilnost u uslovima toplotnog udara ili vibracija. Ovaj pristup dizajnu je posebno važan u novim energetskim sistemima, jer sistemi baterija moraju izdržati dugotrajna-mehanička opterećenja i termičke cikluse. U međuvremenu, kako gustoća energije energetskih baterija nastavlja da raste, struktura kućišta često treba da postigne viši stepen integracije sa strukturom ćelije, kao što je formiranje stabilnog modularnog sistema fiksiranja sa aluminijumskom školjkom za prizmatičnu litijum{4}}insku bateriju ili druge strukture kućišta ćelija.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Štancanje je još jedna široko korištena metoda oblikovanja metala u proizvodnji kućišta energetskih baterija. Štancanje koristi presu velike-tonaže sa preciznim kalupima za brzo formiranje metalnih limova, proizvodeći složene trodimenzionalne-strukture u jednoj operaciji. Prednosti štancanja su visoka efikasnost oblikovanja, stabilna dimenzionalna tačnost i visoka konzistentnost uz obezbeđivanje čvrstoće strukture. Uobičajeni materijali za štancanje uključuju DC01 hladno-hladno valjani čelični lim, pocinčani lim i neke-aluminijske legure visoke čvrstoće. Budući da žigosani dijelovi mogu postići visoku dimenzijsku točnost, oni imaju značajnu prednost u dizajnu baterijskih paketa koji zahtijevaju IP67 ili čak više razine zaptivanja. Strukture formirane utiskivanjem se obično kombinuju sa novim energetskim aluminijumskim kućištima za vozila ili drugim strukturama kućišta baterije kako bi se postigla stabilna veza između strukture šasije vozila i sistema baterija.

 

U usporedbi s tradicionalnom obradom metala, tehnologija oblikovanja kompozitnih materijala također se postupno primjenjuje u području kućišta energetskih baterija posljednjih godina. Kompozitni materijali obično koriste smolu kao materijal matrice i ojačani su karbonskim vlaknima ili staklenim vlaknima kako bi se postigla veća specifična čvrstoća i superiorne performanse male težine. Kompozitna kućišta baterija mogu se proizvesti metodama kao što su kompresijsko prešanje, brizganje ili prešanje smole, pri čemu izbor procesa ovisi o proizvodnom ciklusu, kontroli troškova i složenosti strukture. U nekim sistemima energetskih baterija sa visokim zahtjevima za laganom težinom, kompozitna kućišta baterija se često koriste u kombinaciji s metalnim strukturama kao što su kućišta za primatične baterije od legure aluminija, kako bi se postigla ravnoteža između snage i težine.

 

Prelivanje smole za prijenos (RTM) i prešanje smole pod visokim-pritiskom (HP-RTM) su relativno zreli procesi u proizvodnji kompozitnih kućišta baterija. U ovom procesu, tkanina od suhih vlakana se prvo pred-polaže prema zahtjevima dizajna, a struktura se fiksira vakuumskom adsorpcijom. Zatim se kalup zatvori i napravi vakuum kako bi se uklonio zrak. Pod visokim pritiskom, smola i sredstvo za očvršćavanje se ubrizgavaju u šupljinu kalupa, omogućavajući materijalu od vlakana da bude potpuno impregniran i očvrsnut. HP-RTM proces može postići veću zapreminu vlakana kroz veći pritisak ubrizgavanja, što ga čini pogodnim za složenije strukture kućišta baterija ili one sa rebrima za ojačanje. Ove lagane strukture se obično koriste u kombinaciji sa prizmatičnim kućištima ćelija ili strukturama za fiksiranje modula u sistemima baterija kako bi se osigurala stabilnost rasporeda ćelija.

 

Masa za oblikovanje listova (SMC) je također uobičajena tehnologija za kućišta baterija od kompozitnog materijala. SMC materijal se sastoji od smole, usitnjenih vlakana i punila, a isporučuje se u kalup u obliku lima za komprimiranje. Proizvodni proces uključuje prvo rezanje SMC lima, zatim njegovo polaganje i slaganje u kalup, te konačno očvršćavanje pod visokom temperaturom i pritiskom kako bi se formirala konačna struktura. Ovaj proces karakteriše visoka iskorištenost materijala, dobar kvalitet površine i jednostavna naknadna-obrada, što ga čini pogodnim za masovnu proizvodnju. U strukturnom dizajnu baterijskog paketa, ove strukture kompozitnog materijala su obično mehanički povezane sa aluminijumskom školjkom litijumske ćelije ili okvirom modula kako bi se postigla lagana težina i poboljšana otpornost na koroziju.

 

Termoplastični kompozitni kalupi ojačani dugim vlaknima (LFT-D) predstavlja još jedan put proizvodnje kompozitnog materijala. U ovom procesu, smola i duga vlakna se prvo tope-miješaju u uređaju za ekstruziju kako bi se formirala predforma, koja se zatim reže na odgovarajuću dužinu i stavlja u kalup za grijano kompresijsko oblikovanje. Nakon određenog perioda držanja pod pritiskom, materijal se hladi i učvršćuje, formirajući strukturu kompozitnog materijala sa visokom udarnom žilavošću. LFT-D proces nudi prednosti kao što su visoka efikasnost proizvodnje, mogućnost recikliranja materijala i odlična otpornost na udarce, te postepeno privlači pažnju u dizajnu laganog baterijskog sistema. Ova vrsta strukture se često koristi u kombinaciji sa ćelijskim strukturama, kao što su aluminijumske školjke prizmatičnih ćelija, kako bi se poboljšala ukupna otpornost na udar.

 

Još jedna uobičajena tehnologija oblikovanja kompozitnih materijala je prepreg kalupovanje (PCM). U ovom procesu, materijali od pre-impregniranih smolanih vlakana se postavljaju u skladu sa strukturnim zahtjevima, a mjehurići zraka se uklanjaju kroz vakuumsko inkapsuliranje, nakon čega slijedi dugotrajno-očvršćivanje u vrućoj presi. Stvrdnuta kompozitna struktura zahtijeva CNC obradu za obrezivanje rubova i površinsku zaštitu. PCM tehnologija ima visoku strukturnu čvrstoću, dobru otpornost na koroziju i odličnu dimenzionu stabilnost, što je čini pogodnom za strukture sistema baterija sa visokim zahtjevima za pouzdanost. U dizajnu baterijskog paketa, ovo lagano rješenje se često koristi u kombinaciji sa metalnim ćelijama, kao što su aluminijumske školjke za litijum{6}}ionske baterije.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sve u svemu, razvojni trend tehnologije proizvodnje poklopca za baterije za napajanje se uglavnom fokusira na tri pravca: strukturno smanjenje težine, poboljšanu efikasnost proizvodnje i poboljšanu integraciju sistema. Procesi štancanja metala i lima i dalje imaju značajne prednosti u kontroli troškova i velikoj-proizvodnji, dok procesi kompozitnih materijala imaju veći potencijal u smislu lake težine i strukturalnih performansi. Kako gustoća energije baterija nastavlja da raste, integrisani dizajn između strukture kutije i strukture ćelije će biti dodatno ojačan. Na primjer, formirat će jači sistem fiksiranja s aluminijskim omotačem za ćelije litijum gvožđe fosfata ili druga kućišta kvadratnih ćelija kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost sistema baterija u složenim radnim uslovima.

 

U ukupnoj strukturi sistema baterija za napajanje, struktura kutije je jednako važna kao i kućište ćelije. Kućište ćelije visokog{1}}kvaliteta ne samo da treba dobre performanse brtvljenja i mehaničku čvrstoću, već također mora ispuniti zahtjeve za zavarivanje, brtvljenje i dugotrajnu-stabilnost tokom proizvodnje baterija. Na primjer, strukturne komponente kao što su aluminijske školjke litijumske baterije obično zahtijevaju duboko izvlačenje, precizno štancanje i CNC procese obrade kako bi se osiguralo da tačnost dimenzija i performanse zaptivanja zadovoljavaju zahtjeve dizajna baterijskog sistema.

 

 

Kao profesionalni proizvođač strukturnih komponenti novih energetskih baterija, fokusiramo se na istraživanje, razvoj i proizvodnju visoko{0}}preciznih kućišta baterija od legure aluminijuma i strukturnih komponenti baterijskog paketa. Naša kompanija nudi rješenja za proizvode, uključujući duboko izvučeno aluminijumsko kućište baterije,-aluminijsko kućište velike čvrstoće i različite specifikacije aluminijumskih školjki za prizmatične litijum{3}}ionske baterije, koje se široko koriste u energetskim baterijama, sistemima za skladištenje energije i različitoj novoj energetskoj opremi. Oslanjajući se na zrelu tehnologiju dubokog-izvlačenja i rigorozni sistem kontrole kvaliteta, naše aluminijumske školjke za prizmatične litijum-jonske baterije iAluminijske školjke za ćelije litijum{0}}ionskih baterijaispuniti zahtjeve proizvodnje visoko{0}}pouzdanih baterijskih sistema, pružajući stabilnu i sigurnu podršku strukturnih komponenti za novu energetsku industriju.