Серия PACK Manufacturing Process: Новият енергиен процес на производство и формоване на капака на батерията

В новите системи за енергийно захранване структурата на корпуса на батерийния пакет не само осигурява структурна опора, но също така трябва да отговаря на изискванията за уплътняване, устойчивост на корозия, устойчивост на удар и термична безопасност. Като ключов структурен компонент на батерията, производственият процес на капака влияе пряко върху цялостната надеждност, контрол на теглото и производствените разходи. Понастоящем обичайните методи за производство на капаци на батерии в индустрията включват главно огъване на ламарина, щамповане и формоване на композитни материали. Различните процеси имат свои собствени характеристики по отношение на структурна здравина, ефективност на производството, олекотяване и производствени разходи и се избират въз основа на конкретни модели превозни средства и изисквания за дизайн на акумулаторната система. В съвременните батерийни системи за захранване структурата на капака обикновено е проектирана заедно с батерийния пакет с алуминиев корпус или интегриран структуриран корпус, за да се постигне баланс между висока якост и леко тегло.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Първо, огъването на ламарина е често използван метод при производството на капаци на батерии. Обработката на ламарина обикновено се използва за метални листове с дебелина под 6 mm, а структурата се формира чрез процеси на студена обработка като срязване, щанцоване, огъване, заваряване и занитване. Капаците на батериите обикновено са направени от алуминиева сплав или студено{3}}валцована стоманена ламарина. Основната структура се формира чрез огъване, последвано от пълно заваряване на ставите с помощта на лазерно заваряване и след това анти-корозионни и изолационни повърхностни покрития. Обичайните материали включват SPCC студено{7}}валцована ламарина и алуминиеви сплави от серия 5-. Обработката на ламарина предлага предимства като относително ниска инвестиция в оборудване, висока производствена ефективност и гъвкави структурни корекции, което я прави много ценна в батерийни системи с производство на малки партиди или чести итерации на структурния дизайн. При проектирането на батерийна система този тип структура обикновено формира цялостната структура на батерийния пакет заедно с алуминиевия корпус на батерията или рамката на модула, за да се осигури разумно оформление на структурна твърдост и пространство за управление на топлината.

 

Тъй като капаците на батериите обикновено са големи, за да се осигури здравина на конструкцията и да се предотврати натрупването на повърхностна вода, металните конструкции обикновено изискват добавяне на подсилващи ребра към повърхността на металния лист. Тези ребра не само подобряват цялостната твърдост, но също така поддържат структурна стабилност при термичен шок или вибрационна среда. Този проектен подход е особено важен в новите енергийни системи, тъй като батерийните системи трябва да издържат на дългосрочни-механични натоварвания и термични цикли. Междувременно, тъй като енергийната плътност на захранващите батерии продължава да се увеличава, структурата на корпуса често трябва да постигне по-висока степен на интеграция с клетъчната структура, като например формиране на стабилна модулна фиксираща система с алуминиевата обвивка за призматична литиево-йонна батерия или други структури на корпуса на клетката.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щамповането е друг широко използван метод за формоване на метал в производството на корпуси на батерии. Щамповането използва високо{1}}тонажна преса с прецизни форми за бързо оформяне на метални листове, произвеждайки сложни три{2}}измерни структури с една операция. Предимствата на щамповането са висока ефективност на формоване, стабилна точност на размерите и висока консистенция, като същевременно се гарантира структурна здравина. Обичайните материали за щамповане включват DC01 студено{6}}валцована стоманена ламарина, поцинкована ламарина и някои високоякостни алуминиеви сплави. Тъй като щампованите части могат да постигнат висока точност на размерите, те имат значително предимство при дизайни на батерии, които изискват IP67 или дори по-високи нива на запечатване. Конструкциите, оформени чрез щамповане, обикновено се комбинират с алуминиеви кутии за батерии на New Energy Vehicle или други конструкции на корпуса на батериите, за да се постигне стабилна връзка между структурата на шасито на превозното средство и акумулаторната система.

 

В сравнение с традиционната металообработка, технологията за формоване на композитен материал постепенно се прилага и в областта на корпусите на батериите през последните години. Композитните материали обикновено използват смола като матричен материал и са подсилени с въглеродни влакна или стъклени влакна, за да постигнат по-висока специфична якост и превъзходно леко тегло. Композитните кутии за батерии могат да бъдат произведени с помощта на методи като пресоване, леене под налягане или формоване с трансфер на смола, като изборът на процес зависи от производствения цикъл, контрола на разходите и структурната сложност. В някои системи за захранващи батерии с високи изисквания за леко тегло, композитните кутии за батерии често се използват в комбинация с метални конструкции, като първични кутии за батерии от алуминиева сплав, за да се постигне баланс между здравина и тегло.

 

Формоването чрез прехвърляне на смола (RTM) и формоването при прехвърляне на смола под високо-налягане (HP-RTM) са относително зрели процеси в производството на кутии за композитни батерии. В този процес тъканта от сухи влакна първо се поставя предварително -в съответствие с изискванията на дизайна и структурата се фиксира чрез вакуумна адсорбция. След това формата се затваря и се изтегля вакуум за отстраняване на въздуха. Под високо налягане смолата и втвърдителят се инжектират в кухината на формата, което позволява на влакнестия материал да бъде напълно импрегниран и втвърден. Процесът HP-RTM може да постигне по-висока обемна фракция на влакната чрез по-високо налягане на впръскване, което го прави подходящ за по-сложни конструкции на кутията на батерията или такива с подсилващи ребра. Тези леки конструкции обикновено се използват заедно с призматични корпуси на клетки или фиксиращи структури на модули в батерийни системи, за да се гарантира стабилността на разположението на клетките.

 

Компонентът за формоване на листове (SMC) също е често срещана технология за кутии за батерии от композитни материали. SMC материалът се състои от смола, нарязани влакна и пълнители и се предоставя на матрица под формата на лист за пресоване. Производственият процес включва първо рязане на SMC листа, след това поставянето и подреждането му във формата и накрая втвърдяването му при висока температура и налягане, за да се оформи крайната структура. Този процес се характеризира с високо използване на материала, добро качество на повърхността и лесна последваща-обработка, което го прави подходящ за масово производство. При структурния дизайн на батерийния пакет тези структури от композитни материали обикновено са механично свързани към алуминиевата обвивка на литиевата клетка или рамката на модула, за да се постигне олекотяване и подобрена устойчивост на корозия.

 

Термопластично композитно формоване с подсилени дълги влакна (LFT-D) представлява друг път за производство на композитен материал. При този процес смолата и дългите влакна първо се смесват-в екструзионно устройство, за да се образува заготовка, която след това се нарязва на подходящата дължина и се поставя във форма за формоване чрез нагряване чрез компресия. След определен период на задържане под налягане, материалът се охлажда и втвърдява, образувайки структура от композитен материал с висока якост на удар. Процесът LFT-D предлага предимства като висока производствена ефективност, възможност за рециклиране на материали и отлична устойчивост на удар и постепенно привлича вниманието при дизайна на олекотени батерийни системи. Този тип структура често се използва в комбинация с клетъчни структури, като алуминиеви черупки с призматични клетки, за подобряване на цялостната устойчивост на удар.

 

Друга често срещана технология за формоване на композитни материали е формоването с предварително импрегнирани материали (PCM). При този процес предварително импрегнираните влакнести материали от смола се нареждат в съответствие със структурните изисквания и въздушните мехурчета се отстраняват чрез вакуумно капсулиране, последвано от дългосрочно втвърдяване в гореща преса. Втвърдената композитна структура изисква CNC машинна обработка за подрязване на ръбове и защита на повърхността. Технологията PCM се отличава с висока структурна здравина, добра устойчивост на корозия и отлична стабилност на размерите, което я прави подходяща за структури на батерийни системи с високи изисквания за надеждност. При проектирането на батерийни пакети това леко решение често се използва във връзка с метални корпуси на клетки, като например алуминиеви корпуси за литиево-йонни батерийни клетки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Като цяло, тенденцията за развитие на технологията за производство на капаци на кутии за батерии се фокусира главно върху три посоки: структурно олекотяване, подобрена ефективност на производството и подобрена системна интеграция. Процесите на щамповане на метал и ламарина все още имат значителни предимства при контрола на разходите и широкомащабното-производство, докато процесите на композитни материали имат по-голям потенциал по отношение на олекотяването и структурните характеристики. Тъй като енергийната плътност на захранващите батерии продължава да се увеличава, интегрираният дизайн между кутията и клетъчната структура ще бъде допълнително укрепен. Например, той ще формира по-здрава фиксираща система с алуминиеви черупки за литиево-железни фосфатни клетки или други квадратни корпуси на клетки, за да гарантира безопасността и надеждността на батерийната система при сложни работни условия.

 

В цялостната структура на захранващата акумулаторна система структурата на кутията е също толкова важна, колкото и корпусът на клетката. Висококачественият-корпус на клетката не само се нуждае от добро уплътняване и механична якост, но също така трябва да отговаря на изискванията за заваряване, уплътняване и дългосрочна-стабилност по време на производството на батерията. Например структурни компоненти като алуминиеви черупки на литиево-клетъчни батерии обикновено изискват дълбоко изтегляне, прецизно щамповане и процеси на обработка с ЦПУ, за да се гарантира, че точността на размерите и ефективността на запечатване отговарят на изискванията за дизайн на батерийната система.

 

 

Като професионален производител на нови енергийни структурни компоненти на батерии, ние се фокусираме върху изследването, разработването и производството на високо-прецизни корпуси за батерии от алуминиева сплав и структурни компоненти на батерийни пакети. Нашата компания предлага продуктови решения, включително дълбоко изтеглен алуминиев корпус за батерии, алуминиев корпус с висока -якост и различни спецификации на алуминиеви корпуси за призматични литиево-йонни батерии, широко използвани в захранващи батерии, системи за съхранение на енергия и различни нови енергийни съоръжения. Разчитайки на зряла технология за дълбоко-изтегляне и строга система за контрол на качеството, нашите алуминиеви корпуси за призматични литиево-йонни батерии иАлуминиеви корпуси за литиево-батерийни клеткиотговарят на производствените изисквания на батерийни системи с висока-надеждност, осигурявайки стабилна и безопасна поддръжка на структурни компоненти за новата енергийна индустрия.