Visaptveroša rokasgrāmata elektrisko transportlīdzekļu alumīnija akumulatoru korpusu blīvēšanai

Strauji attīstoties jauno enerģijas transportlīdzekļu nozarei, jaudas akumulatori ir kļuvuši par vienu no transportlīdzekļu drošības un veiktspējas pamatsistēmām. Strāvas akumulatori ne tikai pilda enerģijas uzkrāšanas funkcijas, bet to konstrukcijas uzticamība, pielāgošanās videi un drošības aizsardzības spējas tieši ietekmē visa transportlīdzekļa kalpošanas laiku un ekspluatācijas drošību. Šajā sistēmā strāvas akumulatora korpusam ir izšķiroša nozīme slodzes-nešanas, aizsardzībā un izolācijā, un blīvējuma dizains ir galvenais strāvas akumulatora korpusa inženierijas tehniskais aspekts.

 

Praktiskā pielietojumā, ja strāvas akumulatora korpusu neizdodas noslēgt, tas var izraisīt tādas problēmas kā ūdens iekļūšana, dzesēšanas šķidruma noplūde un iekšēja gāzes izšļakstīšanās, kas smagos gadījumos var izraisīt elementu veiktspējas pasliktināšanos vai pat termisku aizbēgšanas risku. Tāpēc sistemātiska un konstruēta alumīnija akumulatoru korpusu blīvējuma projektēšana ir svarīgs jautājums pašreizējā elektrisko transportlīdzekļu konstrukcijas projektēšanā.

 

 

Strāvas akumulatoru korpusiem parasti ir kastes{0}}tipa struktūra, kas sastāv no augšējā vāka, apakšējā paliktņa un apakšējās aizsargkonstrukcijas. Nepārtraukti uzlabojot akumulatora enerģijas blīvumu un integrāciju, integrētie ūdens-dzesēšanas plākšņu risinājumi ir kļuvuši par galveno konfigurāciju. Apakšējā paplāte parasti sastāv no alumīnija profila rāmja un ūdens -dzesēšanas plāksnes, savukārt augšējais vāks tiek izmantots, lai panāktu visa iepakojuma galīgo blīvējumu.

 

Ņemot vērā prasības pēc viegluma un strukturālas integrācijas, alumīnija sakausējumu materiāli tiek arvien plašāk izmantoti strāvas akumulatoru korpusos. Alumīnija korpusi ne tikai piedāvā svara priekšrocības, bet arī demonstrē ievērojamu procesa pielāgojamību ekstrūzijas, metināšanas un modulārās konstrukcijas jomā, padarot tos plaši izmantotus strukturālos risinājumos, piemēram, alumīnija korpusā automobiļu akumulatoriem un alumīnija korpusā EV litija akumulatoru komplektiem.

 

No blīvējuma konstrukcijas viedokļa alumīnija barošanas akumulatoru korpusi ietver vairākas iespējamās noplūdes saskarnes, tostarp gredzenveida blīvējuma saskarni starp augšējo vāku un apakšējo paplāti, alumīnija profila savienojuma šuves, savienojuma saskarni starp ūdens -dzesēšanas plāksni un rāmi, kā arī aizsargājošās saskarnes, kas saistītas ar apakšējo aizsargkonstrukciju. Šo saskarņu dizaina sarežģītības un uzticamības prasības atšķiras, tādēļ ir nepieciešams sistemātisks līdzsvars starp struktūru, materiāliem un ražošanas procesiem.

 

 

1. Augšējā vāka konstrukcijas blīvējuma dizaina koncepcija

Strāvas akumulatora augšējais vāks ir galvenā sastāvdaļa, lai panāktu kopējo iepakojuma blīvējumu. Inženierprakse liecina, ka viengabala konstrukcija ir piemērotāka augšējam vākam, lai samazinātu noplūdes risku, ko izraisa detaļu savienošana. Neatkarīgi no tā, vai augšējais vāks ir izmantots tērauds vai alumīnijs, dizaina galvenais mērķis ir nodrošināt nepārtrauktu un vienmērīgu blīvējuma saskarni ar apakšējo paplāti.

 

Projektēšanas procesā pozicionēšanas caurumi un stiprinājuma elementi jānovieto ārpus galvenās blīvējuma saskarnes, lai izvairītos no traucējumiem blīvēšanas ceļā. Vienlaikus augšējā vāka blīvējuma virsmai jābūt ar labu līdzenumu un nepārtrauktību. Ja nepieciešams, blīvējuma zonu var precīzi-apstrādāt, lai uzlabotu blīvējuma uzticamību.

 

2. Apakšējās paplātes un alumīnija profila rāmja blīvēšanas stratēģija

Apakšējā paplāte ir barošanas akumulatora galvenā{0}}nesošā konstrukcija, kas parasti tiek izmantota alumīnija profila rāmis vai lieta alumīnija integrālā konstrukcija. Rāmja -tipa paplātes konstrukcijām savienojumi, ko veido alumīnija profila salaidums, kļūst par nozīmīgu blīvējuma vājo vietu.

 

Inženiertehniskajā projektēšanā slēgtas -profila alumīnija profili apvienojumā ar pašblīvējošu-lineāro savienojumu tehnoloģiju var efektīvi uzlabot konstrukcijas izturību un blīvējuma stabilitāti. Tajā pašā laikā nepārtraukta hermētiķa ceļa projektēšana profila savienojuma zonā ir svarīgs līdzeklis, lai nodrošinātu ilgstošu -hermētiskumu. Šo dizaina pieeju plaši izmanto jaudas akumulatoru konstrukcijās, piemēram, alumīnija korpusā automašīnas LiFePO4 akumulatora blokam un alumīnija korpusā elektromotora automašīnas LiFePO4 akumulatora blokam.

 

 

Ar ūdeni -dzesējamā plāksne ne tikai veic siltuma pārvaldības funkcijas, bet arī bieži piedalās vispārējā akumulatora korpusa blīvēšanā integrētās shēmās. Tā kā ūdens dzesēšanas plāksnē ir augsts-spiediena dzesēšanas līdzeklis,-tā pašblīvēšanās spēja{4}} ir īpaši svarīga.

 

Inženierzinātnēs priekšroka tiek dota viengabala-vai lodētai ar ūdeni{1}}dzesētai plākšņu struktūrai, lai samazinātu iespējamās noplūdes vietas, piemēram, metināšanas un skrūvju savienojumus. Saskaņā ar priekšnoteikumu ūdensdzesētās plāksnes pašnoblīvēšanai-, starp to un alumīnija profila rāmi var izveidot gredzenveida-veida blīvējuma saskarni, kas līdzīga augšējam vākam. Šīs saskarnes blīvējuma līmenis parasti atbilst vispārējām iepakojuma blīvēšanas prasībām. Šai dizaina pieejai ir augsta inženiertehniskā pielietojamība, izstrādājot alumīnija korpusu Powerwall litija bateriju komplektam un LFP akumulatora alumīnija korpusu.

 

 

Apakšējās aizsargplāksnes galvenā funkcija ir novērst akumulatoru triecienu no akmeņiem, svešķermeņiem un ceļa apstākļiem braukšanas laikā. Salīdzinot ar augšējo vāku un apakšējo paliktni, apakšējais aizsargs parasti nav paredzēts kā primārā hermētiskā saskarne.

 

Konstrukcijās, kas nepiedalās kopējā iepakojuma blīvēšanā, apakšējā aizsarga dizaina uzmanības centrā ir konstrukcijas izturība un svešķermeņu aizsardzība. Ja apakšējam izolācijas materiālam ir ūdeni{1}}absorbējošas īpašības, var pievienot pamata hidroizolācijas dizainu atbilstoši vispārējiem transportlīdzekļa aizsardzības standartiem. Tās blīvējuma pakāpe parasti ir norādīta no apakšas konstrukcijas komponentu aizsardzības prasībām.

 

 

Papildus galvenajām konstrukcijas sastāvdaļām par potenciāliem noplūdes kanāliem var kļūt arī stiprinājumi un mehāniskie savienojuma punkti. Inženierpraksē kontrolei ir ieteicami šādi principi: līdz minimumam samazināt blīvēšanā iesaistīto stiprinājumu skaitu; neizbēgamiem savienojuma punktiem izmantojiet konstrukcijas sastāvdaļas ar iebūvētiem-blīvgredzeniem, lai panāktu lokālu pašblīvēšanos; prioritāti piešķiriet stiprinājuma izvietošanai korpusa ārējās malas tuvumā, lai izvairītos no iekļūšanas galvenajā blīvējuma zonā. Šis princips attiecas arī uz maza un vidēja izmēra akumulatoru sistēmām, piemēram, alumīnija korpusu elektriskā velosipēda akumulatora blokam un alumīnija korpusu litija{5}}jonu elektriskā velosipēda akumulatora blokam.

 

 

No sistēmu inženierijas viedokļa alumīnija barošanas akumulatoru korpusu blīvējuma projektēšana nav jāveic atsevišķi, bet gan jāoptimizē kopā ar konstrukcijas projektēšanu, ražošanas procesiem un montāžas procedūrām. Izstrādājot blīvējuma ceļu kā nepārtrauktu, slēgtu, integrētu sistēmu un racionāli izvēloties blīvējuma materiālus ar kontrolējamu kompresijas pakāpi, var tikt ņemta vērā montāžas efektivitāte un pēcpārdošanas apkope, vienlaikus izpildot blīvējuma veiktspējas prasības.

 

Faktiskajos projektos, atkārtoti pārbaudot blīvējuma materiāla saspiešanas pakāpi, stiprinājumu atstatumu un montāžas procesus, var panākt līdzsvaru starp izmaksām un uzticamību, vienlaikus nodrošinot hermētiskumu. Šī sistemātiskā blīvēšanas koncepcija pakāpeniski ir kļuvusi par galveno virzienu alumīnija barošanas akumulatoru korpusu izstrādē.

 

 

Alumīnija barošanas akumulatoru korpusu blīvējuma dizains ir ļoti sistemātiska inženiertehniska problēma, kas ietver vairākus izmērus, piemēram, konstrukcijas formu, materiālu izvēli, ražošanas procesus un montāžas loģiku. Racionāli sadalot atslēgas blīvēšanas saskarnes un apvienojot integrēto konstrukciju dizainu ar pašblīvēšanas tehnoloģiju, var ievērojami uzlabot enerģijas akumulatoru sistēmu drošību un ilgtermiņa uzticamību.

 

Nepārtraukti attīstot elektriskos transportlīdzekļus, elektriskos autobusus un enerģijas uzkrāšanas sistēmas, alumīnija jaudas akumulatoru korpusi tiks popularizēti vairākos lietojumu scenārijos, un to blīvējuma projektēšanas metodes turpinās attīstīties un tiks nepārtraukti optimizētas un izmantotas strukturālās sistēmās, piemēram, alumīnija apvalkos litija dzelzs fosfāta akumulatoru elementiem unlitija prizmatisko elementu alumīnija apvalki.