Comprender el diseño de sellado de las cajas de baterías de aluminio de New Energy en un artículo

Las carcasas de aluminio para baterías de automóviles se han convertido en la opción principal para las carcasas de baterías de vehículos eléctricos debido a sus ventajas de peso ligero, procesamiento conveniente y fuerte integración. Su estructura consta principalmente de una cubierta superior, una bandeja inferior y una placa protectora inferior. Actualmente, el diseño de placas integradas-enfriadas por agua se ha convertido en la corriente principal de la industria, y la bandeja inferior se compone principalmente de un marco y una combinación de placa-enfriada por agua.

 

Desde la perspectiva de los materiales, los principales materiales de la carcasa de la batería son principalmente acero y aleaciones de aluminio. En comparación con el acero, la aleación de aluminio no solo tiene ventajas sobresalientes en términos de peso ligero, sino que también tiene un proceso de extrusión simple, un bajo costo de herramientas y una alta integración de fundición, lo que es más adecuado para las necesidades de aligeramiento de vehículos eléctricos y mejora de la eficiencia energética.

Desde la perspectiva del proceso de fabricación, antes de ingresar al taller de ensamblaje de baterías, la caja de aluminio para automóviles de nueva energía debe completar la preparación de la cubierta superior y la bandeja inferior. Algunos modelos también integran una placa protectora inferior en el conjunto de la bandeja. El diseño estructural de estos tres componentes determina directamente la racionalidad y el efecto de sellado de la interfaz de sellado.

 

La identificación y el diseño razonables de las interfaces de sellado son la garantía principal para el rendimiento del sellado de las cajas de baterías de aluminio de New Energy. Combinado con la estructura de la carcasa y el proceso de ensamblaje, incluye principalmente cinco interfaces de sellado clave.

Una es la interfaz de sellado coincidente entre la cubierta superior y la bandeja inferior. Como enlace de sellado central, debe adaptarse a la temperatura normal de funcionamiento y a las necesidades de mantenimiento posventa-del taller de baterías, que es el punto clave y difícil del diseño del sellado.

El segundo es la interfaz de sellado de la junta de empalme del marco del perfil de aluminio, que se basa en la tecnología de conexión lineal autosellante para garantizar el efecto de sellado, y la estabilidad de fabricación es la clave.

La tercera es la interfaz de sellado entre el marco del perfil de aluminio y la placa-enfriada por agua, que se divide en dos diseños: integrado y no integrado. La placa integrada-enfriada por agua debe formar una interfaz de sellado circular con el marco, y los requisitos de sellado son consistentes con la caja de aluminio de la batería de litio en su conjunto, sin considerar el mantenimiento pos-venta; Las placas no integradas-enfriadas por agua no participan en el sellado de la carcasa y solo se ensamblan como componentes internos del paquete.

El cuarto es la interfaz de sellado entre el marco de perfil de aluminio/placa-enfriada por agua y la placa protectora inferior, que también se divide en dos diseños. En el escenario de placa integrada-enfriada por agua, la placa protectora inferior solo necesita proteger objetos sólidos extraños, y el material de aislamiento hidrófilo debe diseñarse adicionalmente con impermeabilización; En escenarios no integrados, la placa protectora inferior debe formar un sello completo con el marco, y el requisito de sellado debe ser consistente con el de la cubierta superior.

El quinto es la interfaz de sellado de sujetadores y conectores mecánicos. El principio básico es reducir el número de componentes de sellado. Los conectores que no pueden cumplir con los requisitos de sellado deben diseñarse con anillos de sellado integrados-a través de un desarrollo secundario.

 

Según la estructura, las características del material y los requisitos de la interfaz de sellado de la batería eléctrica con carcasa de aluminio Prismatic, el esquema de sellado para las carcasas de baterías de energía de aluminio debe tener en cuenta el rendimiento del sellado, la conveniencia de fabricación, el control de costos y las necesidades postventa. El esquema de diseño principal debe coincidir con las características estructurales de cada componente de la carcasa. El sellado entre la cubierta superior y la bandeja inferior es la interfaz de sellado principal y se requiere una ruta de sellado cerrada continua.

 

Se prefieren los materiales de sellado tipo CIPG, que tienen un bajo costo, una construcción conveniente y son fáciles de desmontar después de la venta. Mediante verificación experimental, el efecto de sellado es mejor cuando la cantidad de compresión del material de sellado se controla entre un 30% y un 50% y el espacio entre pernos se establece en 90 mm.

En la unión del marco de perfil de aluminio se prefiere la tecnología de conexión lineal autosellante CMT. Esta tecnología tiene una baja generación de calor y puede lograr una soldadura continua de línea larga, lo que puede garantizar la precisión dimensional después de la soldadura y mantener un rendimiento de sellado estable dependiendo de la profundidad de fusión del material base después del pulido.

El sellado entre el marco del perfil de aluminio y la placa-enfriada por agua requiere primero garantizar el autosellado de la placa-enfriada por agua. Se prefiere el diseño de empalme y soldadura fuerte superior e inferior de placa de aluminio integrada para equilibrar la conductividad térmica y el rendimiento de autosellado de la carcasa de la batería de aluminio. Luego, se forma una estructura de bandeja inferior completa mediante un empalme razonable.

 

El sellado de la placa protectora inferior debe combinarse con el esquema de diseño de la placa-enfriada por agua. En el escenario de placa integrada-enfriada por agua, no se requiere sellado adicional, solo se pueden proteger objetos extraños sólidos; En escenarios no integrados, es necesario diseñar de acuerdo con los estándares de sellado de la carcasa para cumplir con los requisitos de protección contra objetos extraños y a prueba de agua.

 

El diseño de sellado de la carcasa de aluminio recargable debe basarse en el análisis estructural y la identificación de la interfaz de sellado, integrando profundamente el diseño de la estructura de la carcasa con el esquema de sellado para equilibrar la seguridad, la confiabilidad y la practicidad. Mediante un análisis preciso de las interfaces de sellado clave, combinado con las características de los materiales y los procesos de fabricación, y utilizando materiales de sellado y tecnologías de conexión adecuados, se pueden evitar de manera efectiva riesgos como la entrada de agua y las fugas de gas, garantizando un funcionamiento estable a largo plazo-de las baterías eléctricas.

 

Actualmente, con la creciente demanda de autonomía y seguridad en los vehículos eléctricos, el diseño de sellado de las carcasas de las baterías de los vehículos eléctricos debe optimizar continuamente los detalles, aplicar tecnologías de sellado y métodos de diseño maduros para el desarrollo posterior del proyecto, y combinarse con la tendencia de un desarrollo liviano e integrado para mejorar aún más la confiabilidad y operabilidad a largo plazo-del sistema de sellado, salvaguardando la seguridad de las baterías de los vehículos eléctricos.

 

 

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