Séria výrobných procesov PACK: Proces výroby a lisovania krytu novej batérie Energy

V nových energetických energetických systémoch štruktúra krytu batérie nielen poskytuje štrukturálnu podporu, ale tiež musí spĺňať požiadavky na tesnenie, odolnosť proti korózii, nárazuvzdornosť a tepelnú bezpečnosť. Výrobný proces krytu, ktorý je kľúčovým konštrukčným komponentom batérie, priamo ovplyvňuje celkovú spoľahlivosť, kontrolu hmotnosti a výrobné náklady. V súčasnosti medzi bežné spôsoby výroby krytov batérií v priemysle patrí najmä ohýbanie plechov, lisovanie a lisovanie kompozitných materiálov. Rôzne procesy majú svoje vlastné charakteristiky, pokiaľ ide o pevnosť konštrukcie, efektívnosť výroby, odľahčenie a výrobné náklady, a vyberajú sa na základe konkrétnych modelov vozidiel a požiadaviek na dizajn batériového systému. V moderných systémoch napájacích batérií je konštrukcia krytu typicky navrhnutá v spojení s batériovým blokom s hliníkovým krytom alebo integrovaným štruktúrovaným krytom, aby sa dosiahla rovnováha medzi vysokou pevnosťou a nízkou hmotnosťou.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Po prvé, ohýbanie plechu je bežne používaná metóda pri výrobe krytu napájacej batérie. Spracovanie plechu sa zvyčajne používa pre plechy s hrúbkou menšou ako 6 mm a štruktúra sa vytvára procesmi spracovania za studena, ako je strihanie, dierovanie, ohýbanie, zváranie a nitovanie. Kryty batérií sú zvyčajne vyrobené z hliníkovej zliatiny alebo za studena valcovaného-oceľového plechu. Základná konštrukcia je tvorená ohýbaním, následným celoplošným zváraním spojov laserovým zváraním a následne antikoróznymi a izolačnými povrchovými nátermi. Bežné materiály zahŕňajú za studena-valcovaný plech SPCC a hliníkové zliatiny radu 5{10}}. Spracovanie plechu ponúka výhody, ako sú relatívne nízke investície do vybavenia, vysoká efektivita výroby a flexibilné štrukturálne úpravy, vďaka čomu je vysoko hodnotné v batériových systémoch s malosériovou výrobou alebo častými iteráciami konštrukčného návrhu. Pri konštrukcii batériového systému tento typ konštrukcie zvyčajne tvorí celkovú štruktúru batérie spolu s hliníkovým krytom batérie alebo rámom modulu, aby sa zabezpečilo primerané rozloženie tuhosti konštrukcie a priestoru na riadenie tepla.

 

Pretože kryty batérií sú zvyčajne veľké, aby sa zabezpečila pevnosť konštrukcie a zabránilo sa hromadeniu povrchovej vody, plechové konštrukcie zvyčajne vyžadujú pridanie výstužných rebier na povrch plechu. Tieto rebrá nielen zlepšujú celkovú tuhosť, ale tiež zachovávajú štrukturálnu stabilitu v prostredí tepelných šokov alebo vibrácií. Tento dizajnový prístup je obzvlášť dôležitý v nových energetických systémoch, pretože batériové systémy musia odolávať dlhodobému-mechanickému zaťaženiu a tepelným cyklom. Medzitým, ako sa hustota energie napájacích batérií neustále zvyšuje, štruktúra puzdra často potrebuje dosiahnuť vyšší stupeň integrácie so štruktúrou článku, ako je napríklad vytvorenie stabilného modulárneho upevňovacieho systému s hliníkovým plášťom pre prizmatickú lítium{4}}iónovú batériu alebo iné štruktúry krytu článku.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lisovanie je ďalšou široko používanou metódou tvárnenia kovov pri výrobe krytov napájacích batérií. Lisovanie využíva vysokotonážny lis s presnými formami na rýchle tvarovanie kovových plechov, čím sa vytvárajú zložité trojrozmerné štruktúry v jedinej operácii. Výhody lisovania sú vysoká účinnosť tvárnenia, stabilná rozmerová presnosť a vysoká konzistencia pri zabezpečení konštrukčnej pevnosti. Bežné lisovacie materiály zahŕňajú za studena-valcovaný oceľový plech DC01, pozinkovaný plech a niektoré -hliníkové zliatiny s vysokou pevnosťou. Pretože lisované diely môžu dosiahnuť vysokú rozmerovú presnosť, majú významnú výhodu v konštrukciách batériových blokov, ktoré vyžadujú IP67 alebo dokonca vyššie úrovne tesnenia. Konštrukcie vytvorené lisovaním sa zvyčajne kombinujú s hliníkovými batériovými puzdrami vozidla New Energy alebo inými štruktúrami puzdra batérie, aby sa dosiahlo stabilné spojenie medzi konštrukciou podvozku vozidla a batériovým systémom.

 

V porovnaní s tradičným spracovaním kovov sa v posledných rokoch postupne uplatňuje aj technológia tvárnenia kompozitných materiálov v oblasti plášťov napájacích batérií. Kompozitné materiály zvyčajne používajú živicu ako matricový materiál a sú vystužené uhlíkovými vláknami alebo sklenenými vláknami, aby sa dosiahla vyššia špecifická pevnosť a vynikajúci ľahký výkon. Kompozitné puzdrá na batérie môžu byť vyrobené pomocou metód, ako je lisovanie, vstrekovanie alebo lisovanie živice, pričom výber procesu závisí od výrobného cyklu, kontroly nákladov a štrukturálnej zložitosti. V niektorých systémoch napájacích batérií s vysokými požiadavkami na nízku hmotnosť sa často používajú kompozitné puzdrá batérií v kombinácii s kovovými konštrukciami, ako sú puzdrá primárnych batérií z hliníkovej zliatiny, aby sa dosiahla rovnováha medzi pevnosťou a hmotnosťou.

 

Lisovanie živicou (RTM) a vysokotlakové lisovanie živicou (HP-RTM) sú relatívne vyspelé procesy pri výrobe kompozitných puzdier na batérie. V tomto procese sa najprv pred-položí tkanina zo suchých vlákien podľa konštrukčných požiadaviek a štruktúra sa zafixuje vákuovou adsorpciou. Potom sa forma zatvorí a nasaje sa vákuum, aby sa odstránil vzduch. Pod vysokým tlakom sa živica a vytvrdzovacie činidlo vstrekujú do dutiny formy, čo umožňuje úplné impregnovanie a vytvrdenie vláknitého materiálu. Proces HP-RTM môže dosiahnuť vyššiu objemovú frakciu vlákna prostredníctvom vyššieho vstrekovacieho tlaku, vďaka čomu je vhodný pre zložitejšie konštrukcie puzdier batérií alebo tie s výstužnými rebrami. Tieto ľahké konštrukcie sa zvyčajne používajú v spojení s prizmatickými puzdrami článkov alebo modulovými upevňovacími štruktúrami v batériových systémoch, aby sa zabezpečila stabilita usporiadania článkov.

 

Sheet moulding complex (SMC) je tiež bežnou technológiou pre obaly batérií z kompozitných materiálov. Materiál SMC pozostáva zo živice, nasekaných vlákien a plnív a dodáva sa do formy vo forme listu na lisovanie. Výrobný proces zahŕňa najprv rezanie SMC plechu, jeho položenie a stohovanie do formy a nakoniec vytvrdenie pri vysokej teplote a tlaku, aby sa vytvorila konečná štruktúra. Tento proces sa vyznačuje vysokou spotrebou materiálu, dobrou kvalitou povrchu a jednoduchým následným-spracovaním, vďaka čomu je vhodný pre hromadnú výrobu. V konštrukčnom dizajne akumulátora sú tieto kompozitné materiálové štruktúry zvyčajne mechanicky spojené s hliníkovým plášťom lítiových článkov alebo modulovým rámom, aby sa dosiahlo odľahčenie a zlepšená odolnosť proti korózii.

 

Lisovanie termoplastických kompozitov vystužených dlhými vláknami (LFT-D) predstavuje ďalšiu cestu výroby kompozitných materiálov. Pri tomto procese sa živica a dlhé vlákna najprv roztavia-v extrúznom zariadení, aby vytvorili predlisok, ktorý sa potom nareže na vhodnú dĺžku a umiestni sa do formy na vyhrievané lisovanie. Po určitej dobe udržiavania tlaku sa materiál ochladí a stuhne, čím sa vytvorí štruktúra kompozitného materiálu s vysokou rázovou húževnatosťou. Proces LFT-D ponúka výhody, ako je vysoká efektívnosť výroby, recyklovateľnosť materiálov a vynikajúca odolnosť proti nárazu, a postupne si získava pozornosť v dizajne ľahkého systému batérií. Tento typ konštrukcie sa často používa v kombinácii s bunkovými štruktúrami, ako sú hliníkové plášte prizmatických buniek, na zvýšenie celkovej odolnosti proti nárazu.

 

Ďalšou bežnou technológiou lisovania kompozitných materiálov je lisovanie predimpregnovaných laminátov (PCM). V tomto procese sa vopred-impregnované živicové vláknité materiály ukladajú podľa štrukturálnych požiadaviek a vzduchové bubliny sa odstraňujú pomocou vákuového zapuzdrenia, po čom nasleduje dlhodobé-tvrdnutie v horúcom lise. Vytvrdená kompozitná štruktúra vyžaduje CNC obrábanie na orezávanie hrán a úpravu povrchovej ochrany. Technológia PCM sa vyznačuje vysokou štrukturálnou pevnosťou, dobrou odolnosťou proti korózii a vynikajúcou rozmerovou stabilitou, vďaka čomu je vhodná pre štruktúry systémov napájacích batérií s vysokými požiadavkami na spoľahlivosť. Pri konštrukcii batériových zdrojov sa toto ľahké riešenie často používa v spojení s kovovými plášťami článkov, ako sú hliníkové plášte pre lítium-iónové články.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Celkovo sa vývojový trend technológie výroby krytu napájacej batérie zameriava hlavne na tri smery: štrukturálne odľahčenie, zlepšenú efektivitu výroby a vylepšenú systémovú integráciu. Procesy lisovania kovov a plechu majú stále významné výhody v oblasti kontroly nákladov a-výroby vo veľkom meradle, zatiaľ čo procesy s kompozitnými materiálmi majú väčší potenciál z hľadiska odľahčenia a konštrukčného výkonu. Keďže hustota energie napájacích batérií sa neustále zvyšuje, integrovaný dizajn medzi štruktúrou krabice a štruktúrou článku sa ešte viac posilní. Napríklad vytvorí pevnejší upevňovací systém s hliníkovými plášťami pre lítium-železofosfátové články alebo iné štvorcové puzdrá článkov, aby sa zaistila bezpečnosť a spoľahlivosť batériového systému v zložitých prevádzkových podmienkach.

 

V celkovej štruktúre systému napájacích batérií je krabicová štruktúra rovnako dôležitá ako puzdro článku. Vysoko-kvalitné puzdro článku potrebuje nielen dobrý tesniaci výkon a mechanickú pevnosť, ale musí spĺňať aj požiadavky na zváranie, tesnenie a dlhodobú{2}}stabilitu počas výroby batérie. Napríklad konštrukčné komponenty, ako sú hliníkové plášte lítiových článkov, zvyčajne vyžadujú hlboké ťahanie, presné razenie a CNC obrábanie, aby sa zabezpečilo, že rozmerová presnosť a tesniaci výkon spĺňajú požiadavky na dizajn batériového systému.

 

 

Ako profesionálny výrobca nových konštrukčných komponentov energetických batérií sa zameriavame na výskum, vývoj a výrobu vysoko presných krytov batérií z hliníkovej zliatiny a konštrukčných komponentov batérií. Naša spoločnosť ponúka produktové riešenia vrátane hlboko ťahaného hliníkového krytu batérie, vysokopevnostného hliníkového krytu a rôznych špecifikácií hliníkových krytov pre prizmatické lítium{3}}iónové batérie, ktoré sa široko používajú v napájacích batériách, systémoch na skladovanie energie a rôznych nových energetických zariadeniach. Naše hliníkové kryty pre prizmatické lítium-iónové batérie aHliníkové plášte pre články lítium{0}}iónových batériíspĺňajú výrobné požiadavky na vysoko{0}}spoľahlivé batériové systémy a poskytujú stabilnú a bezpečnú podporu konštrukčných komponentov pre nový energetický priemysel.