PACK Manufacturing Process Series: Den nye produksjons- og støpeprosessen for energibatteripakkedeksel

I nye energikraftsystemer gir batteripakkens husstruktur ikke bare strukturell støtte, men må også oppfylle krav til tetning, korrosjonsmotstand, slagfasthet og termisk sikkerhet. Som en avgjørende strukturell komponent av batteripakken, påvirker produksjonsprosessen av dekselet direkte den generelle påliteligheten, vektkontrollen og produksjonskostnaden. For tiden inkluderer vanlige produksjonsmetoder for batterideksel i industrien hovedsakelig bøying av metallplater, stempling og støping av komposittmaterialer. Ulike prosesser har sine egne egenskaper når det gjelder strukturell styrke, produksjonseffektivitet, lettvekt og produksjonskostnader, og velges basert på spesifikke kjøretøymodeller og batterisystemdesignkrav. I moderne strømbatterisystemer er dekselstrukturen typisk utformet i forbindelse med batteripakken med aluminiumshus eller et integrert strukturert hus for å oppnå en balanse mellom høy styrke og lettvekt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For det første er bøying av metallplater en vanlig metode for produksjon av batterideksel. Platebearbeiding brukes vanligvis til metallplater med en tykkelse på mindre enn 6 mm, og strukturen er dannet gjennom kalde arbeidsprosesser som skjæring, stansing, bøying, sveising og nagling. Batteripakkedeksler er vanligvis laget av aluminiumslegering eller kaldvalset- stålplate. Grunnstrukturen dannes ved bøyning, etterfulgt av helsveising av skjøtene ved hjelp av lasersveising, og deretter anti-korrosjon og isolerende overflatebelegg. Vanlige materialer inkluderer SPCC kald-valsede plater og 5--serie aluminiumslegeringer. Platebearbeiding tilbyr fordeler som relativt lav utstyrsinvestering, høy produksjonseffektivitet og fleksible strukturelle justeringer, noe som gjør det svært verdifullt i batterisystemer med små batchproduksjoner eller hyppige strukturelle designgjentakelser. I batterisystemdesign danner denne typen struktur vanligvis den overordnede batteripakkestrukturen sammen med batterialuminiumshuset eller modulrammen for å sikre en rimelig utforming av strukturell stivhet og termisk styringsplass.

 

Fordi batteripakkedekslene vanligvis er store, for å sikre strukturell styrke og forhindre akkumulering av overflatevann, krever metallkonstruksjoner vanligvis tilsetning av forsterkende ribber til overflaten av metallplaten. Disse ribbene forbedrer ikke bare den generelle stivheten, men opprettholder også strukturell stabilitet under termisk sjokk eller vibrasjonsmiljøer. Denne designtilnærmingen er spesielt viktig i nye energikraftsystemer, ettersom batterisystemer må tåle langsiktige mekaniske belastninger og termisk syklus. I mellomtiden, ettersom energitettheten til strømbatterier fortsetter å øke, må husets struktur ofte oppnå en høyere grad av integrasjon med cellestrukturen, for eksempel å danne et stabilt modulært festesystem med aluminiumsskallet for et prismatisk litium-ionbatteri eller andre cellehusstrukturer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stempling er en annen mye brukt metallformingsmetode i produksjonen av strømbatterihus. Stempling bruker en høy-tonnasjepresse med presisjonsformer for raskt å danne metallplater, og produsere komplekse tre-dimensjonale strukturer i en enkelt operasjon. Fordelene med stempling er høy formingseffektivitet, stabil dimensjonsnøyaktighet og høy konsistens samtidig som den sikrer strukturell styrke. Vanlige stemplingsmaterialer inkluderer DC01 kald-valset stålplate, galvanisert plate og noen høy-aluminiumslegeringer. Fordi stemplede deler kan oppnå høy dimensjonsnøyaktighet, har de en betydelig fordel i batteripakkedesign som krever IP67 eller enda høyere forseglingsnivåer. Strukturer dannet gjennom stempling er vanligvis kombinert med New Energy Vehicle Aluminum Battery Cases eller andre batterihusstrukturer for å oppnå en stabil forbindelse mellom kjøretøyets chassisstruktur og batterisystemet.

 

Sammenlignet med tradisjonell metallbearbeiding, har komposittmaterialeformingsteknologi også blitt gradvis brukt innen strømbatterihus de siste årene. Komposittmaterialer bruker vanligvis harpiks som matrisemateriale og er forsterket med karbonfiber eller glassfiber for å oppnå høyere spesifikk styrke og overlegen lettvektsytelse. Komposittbatterikasser kan produseres ved hjelp av metoder som kompresjonsstøping, sprøytestøping eller harpiksoverføringsstøping, med valg av prosess avhengig av produksjonssyklus, kostnadskontroll og strukturell kompleksitet. I noen strømbatterisystemer med høye krav til lett vekt, brukes komposittbatterikasser ofte i kombinasjon med metallstrukturer som aluminiumslegering primmatic batterikasser, for å oppnå en balanse mellom styrke og vekt.

 

Harpiksoverføringsstøping (RTM) og høy-harpiksoverføringsstøping (HP-RTM) er relativt modne prosesser ved produksjon av komposittbatterier. I denne prosessen blir tørr fiberduk først forhånds-lagt i henhold til designkravene, og strukturen fikseres ved vakuumadsorpsjon. Deretter lukkes formen, og et vakuum trekkes opp for å fjerne luft. Under høyt trykk sprøytes harpiks og herdemiddel inn i formhulen, slik at fibermaterialet kan impregneres og herdes fullstendig. HP-RTM-prosessen kan oppnå en høyere fibervolumfraksjon gjennom høyere injeksjonstrykk, noe som gjør den egnet for mer komplekse batterihusstrukturer eller de med forsterkende ribber. Disse lette strukturene brukes vanligvis i forbindelse med prismatiske cellehus eller modulfestestrukturer i batterisystemer for å sikre stabiliteten til cellearrangementet.

 

Sheet molding compound (SMC) er også en vanlig teknologi for batterikasser av komposittmateriale. SMC-materiale består av harpiks, oppkuttede fibre og fyllstoffer, og leveres til en form i arkform for kompresjonsstøping. Produksjonsprosessen innebærer først å kutte SMC-arket, deretter legge og stable det i formen, og til slutt herde det under høy temperatur og trykk for å danne den endelige strukturen. Denne prosessen har høy materialutnyttelse, god overflatekvalitet og enkel etter-behandling, noe som gjør den egnet for masseproduksjon. I batteripakkens strukturell design er disse komposittmaterialestrukturene vanligvis mekanisk koblet til litiumcelle-aluminiumskallet eller modulrammen for å oppnå lettvekt og forbedret korrosjonsmotstand.

 

Langfiberforsterket termoplastisk komposittstøping (LFT-D) representerer en annen produksjonsvei for komposittmateriale. I denne prosessen blir harpiks og lange fibre først smeltet- i en ekstruderingsanordning for å danne en preform, som deretter kuttes til passende lengde og plasseres i en form for oppvarmet kompresjonsstøping. Etter en viss periode med trykkholding avkjøles og størkner materialet, og danner en komposittmaterialstruktur med høy slagfasthet. LFT-D-prosessen tilbyr fordeler som høy produksjonseffektivitet, materialresirkulerbarhet og utmerket slagfasthet, og får gradvis oppmerksomhet i design av lette batterisystemer. Denne typen struktur brukes ofte i kombinasjon med cellestrukturer, slik som prismatiske celle-aluminiumskall, for å øke den generelle slagmotstanden.

 

En annen vanlig komposittmaterialstøpingsteknologi er prepreg-støping (PCM). I denne prosessen blir pre-impregnerte harpiksfibermaterialer lagt opp i henhold til strukturelle krav, og luftbobler fjernes gjennom vakuuminnkapsling, etterfulgt av langtidsherding i en varmpresse. Den herdede komposittstrukturen krever CNC-bearbeiding for kantklipping og overflatebeskyttelsesbehandling. PCM-teknologi har høy strukturell styrke, god korrosjonsbestandighet og utmerket dimensjonsstabilitet, noe som gjør den egnet for kraftbatterisystemstrukturer med høye krav til pålitelighet. I batteripakkedesign brukes denne lette løsningen ofte sammen med metallcelleskall, for eksempel aluminiumskall for litium-ionbattericeller.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Totalt sett fokuserer utviklingstrenden for produksjonsteknologi for batteriboksdeksel hovedsakelig på tre retninger: strukturell lettvekt, forbedret produksjonseffektivitet og forbedret systemintegrasjon. Metallstempling og platemetallprosesser har fortsatt betydelige fordeler når det gjelder kostnadskontroll og storproduksjon i-skala, mens komposittmaterialeprosesser har større potensiale når det gjelder lettvekt og strukturell ytelse. Ettersom energitettheten til strømbatterier fortsetter å øke, vil den integrerte designen mellom boksstrukturen og cellestrukturen bli ytterligere styrket. For eksempel vil det danne et sterkere festesystem med aluminiumskall for litiumjernfosfatceller eller andre firkantede cellehus for å sikre sikkerheten og påliteligheten til batterisystemet under komplekse driftsforhold.

 

I den generelle strukturen til et strømbatterisystem er boksstrukturen like viktig som cellehuset. Et cellehus av høy-kvalitet trenger ikke bare god tetningsytelse og mekanisk styrke, men må også oppfylle kravene til sveising, forsegling og langsiktig-stabilitet under batteriproduksjon. For eksempel krever strukturelle komponenter som aluminiumsskall til litiumbatterier typisk dyptrekking, presisjonsstempling og CNC-bearbeidingsprosesser for å sikre at dimensjonsnøyaktighet og forseglingsytelse oppfyller kravene til batterisystemdesign.

 

 

Som en profesjonell produsent av nye strukturelle energibatterikomponenter fokuserer vi på forskning, utvikling og produksjon av høy-presisjonsbatterihus i aluminiumslegering og strukturelle batteripakker. Vårt firma tilbyr produktløsninger, inkludert dyptrukne aluminiumsbatterihus, høy-fast aluminiumshus og ulike spesifikasjoner av aluminiumsskall for prismatiske litium-ionbatterier, mye brukt i strømbatterier, energilagringssystemer og diverse nytt energiutstyr. Våre aluminiumsskaller for prismatiske litium-ionbatterier ogAluminiumsskall for litium-ion-battericelleroppfyller produksjonskravene til høy-pålitelige batterisystemer, og gir stabil og sikker støtte for strukturelle komponenter for den nye energiindustrien.