סדרת תהליך הייצור של PACK: תהליך הייצור והיציקה החדש של כיסוי חבילת סוללות האנרגיה

במערכות חשמל חדשות, מבנה מארז הסוללות מספק לא רק תמיכה מבנית אלא גם צריך לעמוד בדרישות לאיטום, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני פגיעות ובטיחות תרמית. כמרכיב מבני חיוני בחבילת הסוללות, תהליך הייצור של הכיסוי משפיע ישירות על האמינות הכוללת, בקרת המשקל ועלות הייצור. נכון לעכשיו, שיטות הייצור הנפוצות של כיסויי חבילות סוללות בתעשייה כוללות בעיקר כיפוף מתכת, הטבעה ויציקת חומרים מרוכבים. לתהליכים שונים יש מאפיינים משלהם במונחים של חוזק מבני, יעילות ייצור, קלות משקל ועלות ייצור, והם נבחרים על סמך דגמי רכב ספציפיים ודרישות עיצוב מערכת הסוללה. במערכות סוללות חשמל מודרניות, מבנה הכיסוי מתוכנן בדרך כלל בשילוב עם חבילת הסוללות עם מארז אלומיניום או בית מובנה משולב כדי להשיג איזון בין חוזק גבוה וקל משקל.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ראשית, כיפוף מתכת הוא שיטה נפוצה בייצור כיסויי סוללות כוח. עיבוד גיליונות מתכת משמש בדרך כלל ליריעות מתכת בעובי של פחות מ-6 מ"מ, והמבנה נוצר באמצעות תהליכי עבודה קרים כגון גזירה, ניקוב, כיפוף, ריתוך ומסמרות. כיסויי מארז סוללות עשויים בדרך כלל מסגסוגת אלומיניום או גיליון פלדה מגולגל קר-. המבנה הבסיסי נוצר על ידי כיפוף, ולאחר מכן ריתוך מלא של המפרקים באמצעות ריתוך לייזר, ולאחר מכן ציפויים נגד קורוזיה ובידוד משטחים. החומרים הנפוצים כוללים SPCC גיליון מגולגל קר-וסגסוגות אלומיניום מסדרה 5. עיבוד פח מתכת מציע יתרונות כמו השקעת ציוד נמוכה יחסית, יעילות ייצור גבוהה והתאמות מבניות גמישות, מה שהופך אותו לבעל ערך רב במערכות סוללות עם ייצור בכמות קטנה או חזרות תכופות של תכנון מבני. בתכנון מערכת סוללות, סוג זה של מבנה בדרך כלל יוצר את מבנה ערכת הסוללות הכולל יחד עם מסגרת האלומיניום של הסוללה או מסגרת המודול כדי להבטיח פריסה סבירה של קשיחות מבנית ומרחב ניהול תרמי.

 

מכיוון שכיסויי ערכת הסוללות הם בדרך כלל גדולים, כדי להבטיח חוזק מבני ולמנוע הצטברות מים עיליים, מבני מתכת בדרך כלל דורשים תוספת של צלעות חיזוק על פני השטח של הפח. צלעות אלו לא רק משפרות את הקשיחות הכללית אלא גם שומרות על יציבות מבנית תחת הלם תרמי או סביבות רטט. גישת תכנון זו חשובה במיוחד במערכות כוח אנרגטיות חדשות, מכיוון שמערכות סוללות צריכות לעמוד בעומסים מכאניים לטווח ארוך- ומחזוריות תרמית. בינתיים, ככל שצפיפות האנרגיה של סוללות כוח ממשיכה לעלות, מבנה המעטפת צריך לעתים קרובות להשיג רמה גבוהה יותר של אינטגרציה עם מבנה התא, כגון יצירת מערכת קיבוע מודולרית יציבה עם מעטפת האלומיניום עבור סוללת ליתיום- פריזמטית או מבנים אחרים של דיור תאים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הטבעה היא עוד שיטת יצירת מתכת בשימוש נרחב בייצור מארזי סוללות כוח. הטבעה משתמשת במכבש-בטון גבוה עם תבניות מדויקות כדי ליצור במהירות יריעות מתכת, לייצור מבנים תלת- מורכבים בפעולה אחת. היתרונות של הטבעה הם יעילות גיבוש גבוהה, דיוק ממדי יציב ועקביות גבוהה תוך הבטחת חוזק מבני. חומרי הטבעה נפוצים כוללים DC01 גיליון פלדה מגולגל קר-, גיליון מגולוון וכמה סגסוגות אלומיניום חזקות-. מכיוון שחלקים מוטבעים יכולים להשיג דיוק ממדי גבוה, יש להם יתרון משמעותי בעיצובי ערכות סוללות הדורשים IP67 או אפילו רמות איטום גבוהות יותר. מבנים הנוצרים באמצעות הטבעה משולבים בדרך כלל עם מארזי סוללות אלומיניום לרכב אנרגיה חדש או מבנים אחרים של בתי סוללה כדי להשיג חיבור יציב בין מבנה שלדת הרכב למערכת הסוללות.

 

בהשוואה לעיבוד מתכת מסורתי, טכנולוגיית יצירת חומרים מרוכבים יושמה בהדרגה גם בתחום מארזי סוללות החשמל בשנים האחרונות. חומרים מרוכבים משתמשים בדרך כלל בשרף כחומר המטריצה ​​והם מחוזקים בסיבי פחמן או סיבי זכוכית כדי להשיג חוזק ספציפי גבוה יותר וביצועים קלים מעולים. ניתן לייצר מארזי סוללות מרוכבים בשיטות כגון יציקת דחיסה, הזרקה או יציקת העברת שרף, כאשר בחירת התהליך תלויה במחזור הייצור, בקרת העלויות והמורכבות המבנית. במערכות מסוימות של סוללות חשמל עם דרישות קלות משקל גבוהות, נעשה שימוש במקרים רבים במארזי סוללות מרוכבים בשילוב עם מבני מתכת כגון מארזי סוללה פרימטיים מסגסוגת אלומיניום, כדי להשיג איזון בין חוזק ומשקל.

 

יציקת העברת שרף (RTM) ויציקת העברת שרף בלחץ-גבוהה (HP-RTM) הם תהליכים בוגרים יחסית בייצור מארזי סוללות מרוכבים. בתהליך זה, בד סיבים יבשים מונחים תחילה- מראש בהתאם לדרישות התכנון, והמבנה מקובע באמצעות ספיחה בוואקום. לאחר מכן, התבנית נסגרת, ונמשך ואקום כדי להסיר אוויר. בלחץ גבוה, שרף וחומר ריפוי מוזרקים לחלל התבנית, מה שמאפשר לחומר הסיבים להיות ספוג וריפוי מלא. תהליך HP-RTM יכול להשיג חלק גדול יותר של נפח סיבים באמצעות לחץ הזרקה גבוה יותר, מה שהופך אותו למתאים למבנים מורכבים יותר של מארז סוללה או לאלה עם צלעות חיזוק. מבנים קלים אלו משמשים בדרך כלל בשילוב עם מקרי תאים מנסרים או מבנים לקיבוע מודול במערכות סוללות כדי להבטיח את יציבות סידור התא.

 

תרכובת יציקת גיליונות (SMC) היא גם טכנולוגיה נפוצה עבור מארזי סוללות חומרים מרוכבים. חומר SMC מורכב משרף, סיבים קצוצים וחומרי מילוי, והוא מסופק לתבנית בצורת יריעות עבור דפוס דחיסה. תהליך הייצור כולל תחילה חיתוך יריעת SMC, לאחר מכן הנחת וערימה בתבנית, ולבסוף ריפויו בטמפרטורה ולחץ גבוהים ליצירת המבנה הסופי. תהליך זה כולל ניצול חומרים גבוה, איכות פני שטח טובה ועיבוד פשוט לאחר-, מה שהופך אותו למתאים לייצור המוני. בתכנון מבני של חבילת סוללות, מבני חומר מרוכבים אלה מחוברים בדרך כלל מכנית למעטפת האלומיניום של תא הליתיום או למסגרת המודול כדי להשיג קל משקל ושיפור עמידות בפני קורוזיה.

 

דפוס תרמופלסטי מרוכב מחוזק בסיבים ארוכים (LFT-D) מייצג נתיב ייצור נוסף של חומר מרוכב. בתהליך זה, שרף וסיבים ארוכים מומסים תחילה-במכשיר אקסטרוזיה ליצירת תבנית פרפורמית, אשר נחתכת לאחר מכן לאורך המתאים ומניחת בתבנית עבור יציקת דחיסה מחוממת. לאחר תקופה מסוימת של החזקת לחץ, החומר מתקרר ומתמצק, ויוצר מבנה חומר מרוכב בעל קשיחות פגיעה גבוהה. תהליך ה-LFT-D מציע יתרונות כגון יעילות ייצור גבוהה, יכולת מיחזור חומרים ועמידות מצוינת בפני פגיעות, והוא זוכה בהדרגה לתשומת לב בתכנון מערכות סוללות קלות משקל. סוג זה של מבנה משמש לעתים קרובות בשילוב עם מבני תאים, כגון קונכיות אלומיניום תא פריזמטי, כדי לשפר את עמידות הפגיעה הכוללת.

 

טכנולוגיה נפוצה נוספת של יציקת חומרים מרוכבים היא יציקת קדם-פרג (PCM). בתהליך זה, חומרי סיבי שרף ספוג- מראש מונחים בהתאם לדרישות המבנה, ובועות אוויר מוסרות באמצעות עטיפה בוואקום, ולאחר מכן אשפרה לטווח ארוך במכבש חם. המבנה המרוכב הנרפא דורש עיבוד CNC עבור חיתוך קצוות וטיפול הגנה על פני השטח. טכנולוגיית PCM כוללת חוזק מבני גבוה, עמידות טובה בפני קורוזיה ויציבות מימדית מעולה, מה שהופך אותה למתאים למבנים של מערכת סוללות חשמל עם דרישות אמינות גבוהות. בתכנון מארז סוללות, פתרון קל משקל זה משמש לעתים קרובות בשילוב עם קונכיות מתכת של תאי, כגון קונכיות אלומיניום לתאי סוללת ליתיום-יון.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

בסך הכל, מגמת הפיתוח של טכנולוגיית ייצור כיסויי סוללות החשמל מתמקדת בעיקר בשלושה כיוונים: קל משקל מבני, יעילות ייצור משופרת ושילוב מערכות משופר. לטביעת מתכת ולתהליכים מתכת מתכת יש עדיין יתרונות משמעותיים בבקרת עלויות ובייצור בקנה מידה- גדול, בעוד שלתהליכים של חומרים מרוכבים יש פוטנציאל גדול יותר במונחים של קל משקל וביצועים מבניים. ככל שצפיפות האנרגיה של סוללות החשמל ממשיכה לעלות, העיצוב המשולב בין מבנה הקופסה למבנה התא יתחזק עוד יותר. לדוגמה, הוא יהווה מערכת קיבוע חזקה יותר עם קליפות אלומיניום לתאי ליתיום ברזל פוספט או מארזי תאים מרובעים אחרים כדי להבטיח את הבטיחות והאמינות של מערכת הסוללות בתנאי פעולה מורכבים.

 

במבנה הכולל של מערכת סוללות חשמל, מבנה התיבה חשוב לא פחות מהמארז התא. מעטפת תא- באיכות גבוהה לא רק צריכה ביצועי איטום טובים וחוזק מכני, אלא גם צריכה לעמוד בדרישות הריתוך, האיטום והיציבות-לטווח ארוך במהלך ייצור הסוללה. לדוגמה, רכיבים מבניים כגון קונכיות אלומיניום של סוללת ליתיום מצריכים בדרך כלל שרטוט עמוק, הטבעה מדויקת ותהליכי עיבוד CNC כדי להבטיח שדיוק ממדי וביצועי איטום עומדים בדרישות התכנון של מערכת הסוללה.

 

 

כיצרן מקצועי של רכיבים מבניים חדשים של סוללות אנרגיה, אנו מתמקדים במחקר, פיתוח וייצור של בתי סוללות מסגסוגת אלומיניום-בדיוק גבוה ורכיבים מבניים של ערכת סוללות. החברה שלנו מציעה פתרונות מוצר, לרבות בית סוללות אלומיניום מושך עמוק, מארז אלומיניום בעל חוזק-גבוה, ומפרטים שונים של קונכיות אלומיניום עבור סוללות ליתיום- פריזמטיות, בשימוש נרחב בסוללות חשמל, מערכות אחסון אנרגיה וציוד אנרגיה חדש ומגוון. בהסתמך על טכנולוגיית רישום עמוק- בוגרת ומערכת בקרת איכות קפדנית, מעטפות האלומיניום שלנו לסוללות ליתיום- פריזמטיות ומעטפות אלומיניום לתאי סוללת ליתיום-עומדים בדרישות הייצור של מערכות סוללה-באמינות גבוהה, ומספקות תמיכה יציבה ובטוחה של רכיבים מבניים לתעשיית האנרגיה החדשה.