Projeto de vedação para caixas de bateria de alumínio New Energy

As caixas de alumínio para baterias automotivas geralmente adotam uma estrutura de caixa, composta principalmente por uma tampa superior, uma bandeja inferior e uma placa de proteção inferior. Atualmente, o projeto de placas integradas-resfriadas a água se tornou a tendência dominante na indústria, onde a bandeja inferior geralmente é composta por uma combinação de estrutura e uma placa-resfriada a água. Em termos de seleção de materiais, a liga de alumínio tornou-se o material preferido para o corpo principal da carcaça devido às suas vantagens de leveza e excelente adaptabilidade ao processo. Comparado ao aço, o processo de extrusão de liga de alumínio é simples, o custo do ferramental é baixo e o processo de fundição tem alta integração, o que pode atender aos requisitos de desempenho estrutural da carcaça e auxiliar na redução de peso de todo o veículo.

No processo de fabricação da caixa de alumínio para carros de nova energia, a preparação da tampa superior e da bandeja inferior será concluída antecipadamente, e alguns modelos também integrarão uma placa de proteção inferior no conjunto da bandeja para estabelecer as bases para o projeto de vedação subsequente.

O design estrutural de cada componente nas caixas de bateria de alumínio da New Energy afeta diretamente o efeito de vedação, e os princípios de vedação específicos devem ser seguidos. A tampa superior é dividida em tipos planos e irregulares e geralmente é projetada como um todo para garantir um desempenho de autovedação estável. Os furos e recursos de posicionamento precisam ser ajustados na parte externa da interface de vedação, e a interface de vedação entre a tampa superior e a bandeja inferior precisa atender aos requisitos de uniformidade e continuidade.

A bandeja inferior da caixa de alumínio da bateria de lítio pode ser dividida em tipos integrais e de estrutura, entre os quais a bandeja de estrutura de perfil de alumínio extrudado tem vantagens de custo e desempenho. A estrutura precisa ser construída com perfis de seção fechada e as juntas utilizam tecnologia de conexão linear autovedante, como soldagem CMT. As juntas precisam ser projetadas com gel de vedação contínua e, ao integrar placas resfriadas-a água, é necessária a tecnologia de vedação com gel ou soldagem por fricção e mistura FSW. A placa de proteção inferior desempenha principalmente as funções de prevenção de impacto e rolamento de isolamento térmico. É necessário projetar uma estrutura que bloqueie a intrusão de objetos estranhos sólidos e determinar se deve ser realizado um projeto à prova d'água com base na hidrofilicidade do material de isolamento.

O efeito de vedação do invólucro de alumínio da célula de lítio depende do design de cinco interfaces de vedação principais. Uma é a interface de vedação correspondente entre a tampa superior e a bandeja inferior, que precisa ser adaptada à temperatura normal de operação e às-necessidades de manutenção pós-venda da oficina de baterias para garantir uma vedação hermética após a montagem;

A segunda é a interface de vedação da junta de emenda da moldura do perfil de alumínio, com foco em garantir a estabilidade de fabricação da tecnologia de conexão, utilizando tecnologia de conexão linear autovedante para obter o fechamento;

A terceira é a interface de vedação entre a moldura do perfil de alumínio e a placa-resfriada a água, que é dividida em dois designs: integrada e não integrada. O projeto integrado precisa ser consistente com os requisitos gerais de vedação do casco, enquanto o projeto não integrado não participa da vedação do casco;

A quarta é a interface de vedação entre a placa resfriada-da estrutura/água e a placa de proteção inferior. Dependendo se a placa resfriada-a água está integrada, ela segue o padrão de vedação de células soft pack Lifepo4 ou o padrão de vedação de partes inferiores do corpo branco, com foco na prevenção de entrada de objetos estranhos e impermeabilização;

A quinta é a interface de vedação de fixadores e conectores mecânicos, que precisa reduzir o número de componentes de vedação. Os conectores que não atendem aos requisitos de vedação precisam ter seus próprios anéis de vedação desenvolvidos por meio de desenvolvimento secundário.

O design de vedação do invólucro de alumínio da bateria é a chave para garantir a operação estável-de longo prazo das baterias de energia. Um bom desempenho de vedação pode isolar efetivamente a umidade, objetos estranhos e erosão ambiental externa, evitar vazamento de água e gás da bateria, evitar riscos de segurança, como fuga térmica, e proteger células e módulos internos contra danos, prolongando a vida útil das baterias de energia.

Combinando as vantagens leves e tecnológicas dos materiais de liga de alumínio, o design científico de vedação do invólucro de alumínio recarregável não apenas utiliza totalmente o valor de aplicação dos materiais de alumínio, mas também se adapta aos altos requisitos dos novos veículos de energia para segurança e confiabilidade do sistema de bateria, fornecendo uma garantia sólida para a condução segura de veículos elétricos.

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