Seria de procese de fabricație PACK: Procesul de fabricare și turnare a capacului pachetului de baterii cu energie nouă

În noile sisteme de alimentare cu energie, structura carcasei pachetului de baterii nu numai că oferă suport structural, ci trebuie să îndeplinească și cerințele de etanșare, rezistență la coroziune, rezistență la impact și siguranță termică. Fiind o componentă structurală crucială a pachetului de baterii, procesul de fabricație a husei are un impact direct asupra fiabilității generale, controlului greutății și costului de producție. În prezent, metodele comune de fabricare a capacului pachetului de baterii din industrie includ în principal îndoirea tablei, ștanțarea și turnarea materialului compozit. Diferitele procese au propriile lor caracteristici în ceea ce privește rezistența structurală, eficiența producției, greutatea redusă și costul de fabricație și sunt selectate pe baza modelelor specifice de vehicule și a cerințelor de proiectare a sistemului de baterii. În sistemele moderne de baterii de putere, structura capacului este proiectată în mod obișnuit împreună cu pachetul de baterii cu carcasă din aluminiu sau cu o carcasă structurată integrată pentru a obține un echilibru între rezistență ridicată și greutate redusă.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În primul rând, îndoirea tablei este o metodă folosită în mod obișnuit în fabricarea capacului pentru acumulatori. Prelucrarea tablei este de obicei folosită pentru foile metalice cu o grosime mai mică de 6 mm, iar structura este formată prin procese de prelucrare la rece, cum ar fi forfecarea, perforarea, îndoirea, sudarea și nituirea. Capacele pachetului de baterii sunt de obicei realizate din aliaj de aluminiu sau tablă de oțel laminată la rece-. Structura de bază este formată prin îndoire, urmată de sudarea completă a îmbinărilor folosind sudarea cu laser și apoi straturile de suprafață anticorozive și izolante. Materialele comune includ tabla laminată la rece SPCC-și aliajele de aluminiu din seria 5-. Prelucrarea tablei oferă avantaje precum investiții relativ scăzute în echipamente, eficiență ridicată a producției și ajustări structurale flexibile, ceea ce o face foarte valoroasă în sistemele de baterii cu producție în loturi mici sau iterații frecvente de proiectare structurală. În proiectarea sistemului de baterii, acest tip de structură formează de obicei structura generală a pachetului de baterii împreună cu carcasa din aluminiu a bateriei sau cadrul modulului pentru a asigura o dispunere rezonabilă a rigidității structurale și a spațiului de management termic.

 

Deoarece capacele pachetului de baterii sunt de obicei mari, pentru a asigura rezistența structurală și pentru a preveni acumularea de apă la suprafață, structurile din tablă necesită de obicei adăugarea de nervuri de armare pe suprafața tablei. Aceste nervuri nu numai că îmbunătățesc rigiditatea generală, ci și mențin stabilitatea structurală în condiții de șoc termic sau vibrații. Această abordare de proiectare este deosebit de importantă în noile sisteme de alimentare cu energie, deoarece sistemele de baterii trebuie să reziste la sarcini mecanice-pe termen lung și cicluri termice. Între timp, pe măsură ce densitatea de energie a bateriilor de putere continuă să crească, structura carcasei trebuie adesea să atingă un grad mai mare de integrare cu structura celulei, cum ar fi formarea unui sistem modular stabil de fixare cu carcasa din aluminiu pentru o baterie prismatică cu litiu-ion sau alte structuri ale carcasei celulei.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ștanțarea este o altă metodă de formare a metalului utilizată pe scară largă în fabricarea carcasei bateriilor de putere. Ștanțarea folosește o presă de-tonaj mare cu matrițe de precizie pentru a forma rapid foi de metal, producând structuri complexe tri-dimensionale într-o singură operație. Avantajele ștanțarii sunt eficiența ridicată a formării, precizia dimensională stabilă și consistența ridicată, asigurând în același timp rezistența structurală. Materialele obișnuite de ștanțare includ tabla de oțel laminată la rece DC01-, tabla galvanizată și unele aliaje de aluminiu-de înaltă rezistență. Deoarece piesele ștanțate pot obține o precizie dimensională ridicată, ele au un avantaj semnificativ în modelele de baterii care necesită IP67 sau chiar niveluri de etanșare mai mari. Structurile formate prin ștanțare sunt de obicei combinate cu carcase de baterii din aluminiu pentru vehicule New Energy sau alte structuri ale carcasei bateriilor pentru a realiza o conexiune stabilă între structura șasiului vehiculului și sistemul bateriei.

 

În comparație cu prelucrarea tradițională a metalelor, tehnologia de formare a materialelor compozite a fost aplicată treptat și în domeniul carcaselor bateriilor de putere în ultimii ani. Materialele compozite folosesc de obicei rășina ca material de matrice și sunt întărite cu fibră de carbon sau fibră de sticlă pentru a obține o rezistență specifică mai mare și o performanță ușoară superioară. Carcasele de baterii compozite pot fi fabricate folosind metode precum turnarea prin compresie, turnarea prin injecție sau turnarea prin transfer de rășină, cu alegerea procesului în funcție de ciclul de producție, controlul costurilor și complexitatea structurală. În unele sisteme de baterii de putere cu cerințe ridicate de greutate redusă, carcasele de baterii compozite sunt adesea folosite în combinație cu structuri metalice, cum ar fi carcasele pentru baterii primmatic din aliaj de aluminiu, pentru a obține un echilibru între rezistență și greutate.

 

Turnarea cu transfer de rășină (RTM) și turnarea cu transfer de rășină de-înaltă presiune (HP-RTM) sunt procese relativ mature în fabricarea carcasei de baterii compozite. În acest proces, materialul din fibre uscate este mai întâi pre-așezat conform cerințelor de proiectare, iar structura este fixată prin adsorbție în vid. Apoi, matrița este închisă și se trage un vid pentru a elimina aerul. Sub presiune ridicată, rășina și agentul de întărire sunt injectate în cavitatea matriței, permițând materialului din fibre să fie complet impregnat și întărit. Procesul HP-RTM poate obține o fracție de volum mai mare de fibre prin presiune de injecție mai mare, făcându-l potrivit pentru structuri mai complexe ale carcasei bateriei sau cele cu nervuri de armare. Aceste structuri ușoare sunt utilizate în mod obișnuit împreună cu carcasele celulelor prismatice sau structurile de fixare a modulelor în sistemele de baterii pentru a asigura stabilitatea aranjamentului celulelor.

 

Compusul de turnare în tablă (SMC) este, de asemenea, o tehnologie comună pentru carcasele bateriilor din material compozit. Materialul SMC constă din rășină, fibre tăiate și materiale de umplutură și este furnizat unei matrițe sub formă de foaie pentru turnarea prin compresie. Procesul de producție presupune mai întâi tăierea foii SMC, apoi așezarea și stivuirea acesteia în matriță și, în final, întărirea ei la temperatură și presiune ridicată pentru a forma structura finală. Acest proces prezintă o utilizare ridicată a materialului, o calitate bună a suprafeței și o post-procesare simplă, ceea ce îl face potrivit pentru producția de masă. În proiectarea structurală a pachetului de baterii, aceste structuri din material compozit sunt de obicei conectate mecanic la carcasa din aluminiu cu celule de litiu sau cadrul modulului pentru a obține o greutate redusă și o rezistență îmbunătățită la coroziune.

 

Turnarea compozitelor termoplastice armate cu fibre lungi (LFT{0}}D) reprezintă o altă cale de fabricație a materialului compozit. În acest proces, rășina și fibrele lungi sunt mai întâi topite-într-un dispozitiv de extrudare pentru a forma o preformă, care este apoi tăiată la lungimea corespunzătoare și plasată într-o matriță pentru turnarea prin compresie încălzită. După o anumită perioadă de menținere a presiunii, materialul se răcește și se solidifică, formând o structură de material compozit cu rezistență ridicată la impact. Procesul LFT-D oferă avantaje cum ar fi eficiența ridicată a producției, reciclabilitatea materialului și rezistența excelentă la impact și câștigă treptat atenția în proiectarea sistemului de baterii ușoare. Acest tip de structură este adesea folosit în combinație cu structuri celulare, cum ar fi carcasele din aluminiu cu celule prismatice, pentru a îmbunătăți rezistența generală la impact.

 

O altă tehnologie comună de turnare a materialelor compozite este turnarea preimpregnată (PCM). În acest proces, materialele din fibre de rășină pre-impregnate sunt așezate conform cerințelor structurale, iar bulele de aer sunt îndepărtate prin încapsulare în vid, urmate de întărire-pe termen lung într-o presă fierbinte. Structura compozită întărită necesită prelucrare CNC pentru tăierea marginilor și tratamentul de protecție a suprafeței. Tehnologia PCM prezintă rezistență structurală ridicată, rezistență bună la coroziune și stabilitate dimensională excelentă, făcându-l potrivit pentru structurile de sisteme de baterii de alimentare cu cerințe de fiabilitate ridicate. În designul pachetului de baterii, această soluție ușoară este adesea folosită împreună cu carcase metalice ale celulelor, cum ar fi carcasele din aluminiu pentru celulele bateriei cu litiu-ion.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În general, tendința de dezvoltare a tehnologiei de fabricație a capacului cutiei de baterie de putere se concentrează în principal pe trei direcții: ușurare structurală, eficiență îmbunătățită a producției și integrare îmbunătățită a sistemului. Procesele de ștanțare a metalelor și a tablei au în continuare avantaje semnificative în controlul costurilor și producția la scară mare-, în timp ce procesele cu materiale compozite au un potențial mai mare în ceea ce privește ușurarea și performanța structurală. Pe măsură ce densitatea de energie a bateriilor de putere continuă să crească, designul integrat între structura casetei și structura celulei va fi întărit în continuare. De exemplu, va forma un sistem de fixare mai puternic cu carcase din aluminiu pentru celulele de fosfat de fier litiu sau alte carcase de celule pătrate pentru a asigura siguranța și fiabilitatea sistemului de baterii în condiții complexe de funcționare.

 

În structura generală a unui sistem de baterii de putere, structura cutiei este la fel de importantă ca și carcasa celulei. O carcasă de-celule de înaltă calitate nu numai că are nevoie de performanțe bune de etanșare și rezistență mecanică, dar trebuie să îndeplinească și cerințele de sudură, etanșare și stabilitate pe termen lung-în timpul fabricării bateriilor. De exemplu, componentele structurale, cum ar fi carcasele din aluminiu pentru baterii cu litiu, necesită de obicei procese de ambutisare adâncă, ștanțare de precizie și prelucrare CNC pentru a se asigura că precizia dimensională și performanța de etanșare îndeplinesc cerințele de proiectare a sistemului de baterii.

 

 

În calitate de producător profesionist de componente structurale pentru baterii de energie noi, ne concentrăm pe cercetarea, dezvoltarea și producția de carcase de baterii din aliaj de aluminiu de înaltă-precizie și componente structurale ale pachetului de baterii. Compania noastră oferă soluții de produse, inclusiv carcasă de baterie din aluminiu ambutisat adânc, carcasă din aluminiu-pachet de înaltă rezistență și diverse specificații ale carcasei din aluminiu pentru bateriile prismatice cu litiu-ion, utilizate pe scară largă în bateriile de putere, sistemele de stocare a energiei și diverse echipamente noi de energie. Bazându-se pe tehnologia matură de-de ambulare adâncă și un sistem riguros de control al calității, carcasele noastre din aluminiu pentru baterii prismatice cu litiu-ion șiCarcasă din aluminiu pentru celulele bateriei litiu-ionsatisface cerințele de producție ale sistemelor de baterii de înaltă{0}}fiabilitate, oferind suport stabil și sigur pentru componente structurale pentru noua industrie energetică.