Řada PACK Manufacturing Process: Nový proces výroby a lisování krytu baterie Energy

V nových energetických napájecích systémech poskytuje konstrukce pouzdra baterie nejen konstrukční podporu, ale také musí splňovat požadavky na těsnění, odolnost proti korozi, nárazuvzdornost a tepelnou bezpečnost. Výrobní proces krytu jako klíčový konstrukční prvek baterie přímo ovlivňuje celkovou spolehlivost, kontrolu hmotnosti a výrobní náklady. V současné době mezi běžné způsoby výroby krytů baterií v průmyslu patří především ohýbání plechů, lisování a lisování kompozitních materiálů. Různé procesy mají své vlastní charakteristiky, pokud jde o pevnost konstrukce, efektivitu výroby, odlehčení a výrobní náklady, a jsou vybírány na základě konkrétních modelů vozidel a požadavků na design bateriového systému. V moderních systémech napájecích baterií je konstrukce krytu obvykle navržena ve spojení s bateriovým blokem s hliníkovým pouzdrem nebo integrovaným strukturovaným pouzdrem, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi vysokou pevností a nízkou hmotností.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Za prvé, ohýbání plechu je běžně používaná metoda při výrobě krytu napájecí baterie. Zpracování plechu se obvykle používá pro plechy o tloušťce menší než 6 mm a struktura je formována procesy zpracování za studena, jako je stříhání, děrování, ohýbání, svařování a nýtování. Kryty baterií jsou obvykle vyrobeny z hliníkové slitiny nebo za studena válcovaného- ocelového plechu. Základní konstrukce je tvořena ohýbáním, následným úplným svařením spojů laserovým svařováním a následně antikorozními a izolačními povrchovými nátěry. Mezi běžné materiály patří za studena válcovaný plech SPCC-a hliníkové slitiny řady 5{10}}. Zpracování plechu nabízí výhody, jako jsou relativně nízké investice do vybavení, vysoká efektivita výroby a flexibilní strukturální úpravy, díky čemuž je vysoce cenné v bateriových systémech s malosériovou výrobou nebo častými opakováními konstrukčního návrhu. Při návrhu bateriového systému tento typ konstrukce obvykle tvoří celkovou strukturu bateriové sady spolu s hliníkovým krytem baterie nebo rámem modulu, aby bylo zajištěno přiměřené rozložení tuhosti konstrukce a prostoru pro řízení teploty.

 

Vzhledem k tomu, že kryty bateriových sad jsou typicky velké, aby byla zajištěna pevnost konstrukce a zabránilo se hromadění povrchové vody, plechové konstrukce obvykle vyžadují přidání výztužných žeber na povrch plechu. Tato žebra nejen zlepšují celkovou tuhost, ale také udržují strukturální stabilitu v prostředí tepelného šoku nebo vibrací. Tento konstrukční přístup je zvláště důležitý u nových energetických systémů, protože bateriové systémy musí odolávat dlouhodobému-mechanickému zatížení a tepelnému cyklování. Mezitím, jak se energetická hustota napájecích baterií neustále zvyšuje, struktura pouzdra často potřebuje dosáhnout vyššího stupně integrace se strukturou článku, jako je vytvoření stabilního modulárního upevňovacího systému s hliníkovým pláštěm pro prizmatickou lithium-iontovou baterii nebo jiné struktury pouzdra článku.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lisování je další široce používaná metoda tváření kovů při výrobě pouzder napájecích baterií. Lisování využívá vysokotonážní lis s přesnými formami k rychlému formování plechů, které vytvářejí složité trojrozměrné struktury v jediné operaci. Výhody lisování jsou vysoká účinnost tváření, stabilní rozměrová přesnost a vysoká konzistence při zajištění strukturální pevnosti. Mezi běžné lisovací materiály patří za studena válcovaný ocelový plech DC01-, pozinkovaný plech a některé -hliníkové slitiny s vysokou pevností. Protože lisované díly mohou dosáhnout vysoké rozměrové přesnosti, mají významnou výhodu v konstrukcích bateriových sad, které vyžadují IP67 nebo dokonce vyšší úrovně těsnění. Struktury vytvořené lisováním se obvykle kombinují s hliníkovými pouzdry na baterie New Energy Vehicle nebo jinými konstrukcemi pouzdra baterie, aby se dosáhlo stabilního spojení mezi konstrukcí podvozku vozidla a systémem baterie.

 

Technologie tváření kompozitních materiálů se oproti tradičnímu zpracování kovů v posledních letech postupně uplatňuje i v oblasti pouzder napájecích baterií. Kompozitní materiály obvykle používají pryskyřici jako matricový materiál a jsou vyztuženy uhlíkovými nebo skleněnými vlákny pro dosažení vyšší specifické pevnosti a vynikajících lehkých vlastností. Kompozitní pouzdra na baterie lze vyrábět pomocí metod, jako je lisování, vstřikování nebo lisování pryskyřice, přičemž výběr procesu závisí na výrobním cyklu, kontrole nákladů a strukturální složitosti. V některých systémech napájecích baterií s vysokými požadavky na nízkou hmotnost se často používají kompozitní pouzdra baterií v kombinaci s kovovými konstrukcemi, jako jsou pouzdra primárních baterií z hliníkové slitiny, aby se dosáhlo rovnováhy mezi pevností a hmotností.

 

Přetlačování pryskyřice (RTM) a vysokotlaké přetlačování pryskyřice (HP-RTM) jsou relativně vyspělé procesy při výrobě pouzder kompozitních baterií. V tomto procesu se nejprve před-položí tkanina ze suchých vláken podle požadavků návrhu a struktura se zafixuje vakuovou adsorpcí. Poté se forma uzavře a odsaje se vakuum, aby se odstranil vzduch. Pod vysokým tlakem se pryskyřice a vytvrzovací činidlo vstřikují do dutiny formy, což umožňuje úplné impregnování a vytvrzení vláknitého materiálu. Proces HP-RTM může dosáhnout vyšší objemové frakce vláken díky vyššímu vstřikovacímu tlaku, díky čemuž je vhodný pro složitější struktury pouzder baterií nebo ty s výztužnými žebry. Tyto lehké konstrukce se typicky používají ve spojení s prizmatickými pouzdry článků nebo modulovými upevňovacími strukturami v bateriových systémech pro zajištění stability uspořádání článků.

 

Sheet moulding complex (SMC) je také běžnou technologií pro pouzdra baterií z kompozitního materiálu. Materiál SMC se skládá z pryskyřice, nasekaných vláken a plniv a je dodáván do formy ve formě listu pro lisování. Výrobní proces zahrnuje nejprve řezání desky SMC, její položení a stohování do formy a nakonec vytvrzení za vysoké teploty a tlaku, aby se vytvořila konečná struktura. Tento proces se vyznačuje vysokou spotřebou materiálu, dobrou kvalitou povrchu a jednoduchým následným-zpracováním, takže je vhodný pro hromadnou výrobu. Při konstrukčním návrhu bateriové sady jsou tyto kompozitní materiálové struktury obvykle mechanicky spojeny s hliníkovým pláštěm lithiových článků nebo modulovým rámem, aby se dosáhlo odlehčení a zlepšené odolnosti proti korozi.

 

Lisování termoplastických kompozitů vyztužených dlouhými vlákny (LFT-D) představuje další způsob výroby kompozitních materiálů. Při tomto procesu se pryskyřice a dlouhá vlákna nejprve roztaví-ve vytlačovacím zařízení za vzniku předlisku, který se poté nařeže na vhodnou délku a umístí do formy pro vyhřívané lisování. Po určité době udržování tlaku se materiál ochladí a ztuhne, čímž se vytvoří struktura kompozitního materiálu s vysokou rázovou houževnatostí. Proces LFT-D nabízí výhody, jako je vysoká efektivita výroby, recyklovatelnost materiálů a vynikající odolnost proti nárazu, a postupně si získává pozornost v oblasti konstrukce lehkých bateriových systémů. Tento typ struktury se často používá v kombinaci s buněčnými strukturami, jako jsou hliníkové skořepiny prizmatických buněk, aby se zvýšila celková odolnost proti nárazu.

 

Další běžnou technologií lisování kompozitních materiálů je lisování prepregů (PCM). V tomto procesu se před-impregnované pryskyřičné vláknité materiály pokládají podle konstrukčních požadavků a vzduchové bubliny se odstraní vakuovým zapouzdřením, po čemž následuje dlouhodobé -vytvrzení v horkém lisu. Vytvrzená kompozitní struktura vyžaduje CNC obrábění pro ořezávání hran a úpravu povrchové ochrany. Technologie PCM se vyznačuje vysokou strukturální pevností, dobrou odolností proti korozi a vynikající rozměrovou stabilitou, díky čemuž je vhodná pro struktury systémů napájecích baterií s vysokými požadavky na spolehlivost. V konstrukci bateriových sad se toto lehké řešení často používá ve spojení s kovovými pouzdry článků, jako jsou hliníkové pouzdra pro články lithium-iontových baterií.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Celkově se vývojový trend technologie výroby krytu skříně napájecích baterií zaměřuje hlavně na tři směry: strukturální odlehčení, zlepšená efektivita výroby a vylepšená integrace systému. Procesy lisování kovů a plechů mají stále významné výhody v oblasti kontroly nákladů a-výroby ve velkém měřítku, zatímco procesy s kompozitními materiály mají větší potenciál, pokud jde o odlehčení a konstrukční výkon. Vzhledem k tomu, že energetická hustota napájecích baterií stále roste, integrovaný design mezi strukturou krabice a strukturou článku bude dále posílen. Například bude tvořit pevnější upevňovací systém s hliníkovými pouzdry pro lithium-železofosfátové články nebo jiné čtvercové pouzdra článků, aby byla zajištěna bezpečnost a spolehlivost bateriového systému za složitých provozních podmínek.

 

V celkové struktuře systému napájecích baterií je struktura krabice stejně důležitá jako pouzdro článku. Vysoce{1}}kvalitní pouzdro článku potřebuje nejen dobrý těsnící výkon a mechanickou pevnost, ale také musí splňovat požadavky na svařování, těsnění a dlouhodobou{2}}stabilitu při výrobě baterie. Například konstrukční součásti, jako jsou hliníkové skořepiny lithiových baterií, obvykle vyžadují hluboké tažení, přesné lisování a CNC obrábění, aby bylo zajištěno, že rozměrová přesnost a těsnicí výkon splňují požadavky na design bateriového systému.

 

 

Jako profesionální výrobce nových konstrukčních součástí energetických baterií se zaměřujeme na výzkum, vývoj a výrobu vysoce přesných pouzder baterií a konstrukčních součástí baterií z hliníkové slitiny-. Naše společnost nabízí produktová řešení, včetně hluboce taženého hliníkového bateriového pouzdra, vysokopevnostního hliníkového pouzdra a různých specifikací hliníkových obalů pro prizmatické lithium-iontové baterie, které se široce používají v napájecích bateriích, systémech skladování energie a různých nových energetických zařízeních. Naše hliníkové pláště pro prizmatické lithium-iontové baterie aHliníkové pouzdro pro články lithium{0}iontových bateriísplňují výrobní požadavky na vysoce{0}}spolehlivé bateriové systémy a poskytují stabilní a bezpečnou podporu strukturálních komponent pro nový energetický průmysl.