Hat fontos információ az EV akkumulátoros kötésekkel kapcsolatban

A nagyfeszültségű EV akkumulátorok összeszerelési eljárása erősen befolyásolja az akkumulátor teljesítményét, biztonságát és tartósságát. Az akkumulátorgyártás speciális követelményeihez megfelelő kötéstechnológia kiválasztása, valamint a hatékony kötési eljárásokra való törekvés kulcsfontosságú. Ezért kell ismernie a következő információkat...

2018. december 12.

Csatlakoztatási megoldások

Megoldások az elektromobilitás számára

Az innovatív kötéstechnológiákkal és az akkumulátorgyártás terén szerzett széleskörű szakértelemmel az Atlas Copco az Ön stratégiai partnere az elektromobilitás terén. Tekintse meg bemutatóvideónkat, és tudjon meg többet az akkumulátorgyártással kapcsolatos megoldásainkról.


1. Cellák közötti kötés: A buborékmentes eredmény biztonsági kérdés


A szükséges energia biztosítása érdekében a prizmás akkumulátorcellákat szorosan össze kell kötni a cellakötegekkel. Ez nagy kihívást jelent, ugyanis a cellák eléggé érzékenyek. A kötési eljárás során sem hőt, sem erőt nem szabad alkalmazni.

A 2C ragasztókötés alkalmazásával nem szükséges külső hő a száradáshoz, a kötés pedig a szilárdság és az ütközés során bekövetkező hatások tekintetében a legmagasabb követelményeket is kielégíti. A könnyű, rugalmas ragasztók elnyelik a működés során keletkezett rezgéseket, növelve ezzel az akkumulátor élettartamát. Az ilyen típusú ragasztók használata a celláknak a töltés és kisülés közben történő kismértékű tágulását is lehetővé teszi. A ragasztó felhordásának a légbuborékok elkerülése érdekében pontosnak és megbízhatónak kell lennie. Ez a teljes érintkezés és szigetelés érdekében alapvető fontosságú. Ütközés esetén a légbuborékok rövidzárlatot okozhatnak, ami a magasfeszültségű rendszerek esetében kiemelkedő fontosságú biztonsági kérdés.

2. Cellakötegek megerősítése: Hidegkötés szükséges


Az akkumulátor ütközés esetén történő védelme érdekében a cellák megerősítése oldalirányú merevítésekkel lehetséges. Az olyan hagyományos kötéstechnikák, mint például a ponthegesztés, nem alkalmasak erre a szerelési lépésre, mivel ezek során hő és hegesztési fröcskölés képződik, ami károsíthatja az érzékeny cellákat.

A megoldást az olyan hidegkötési technikák jelentik, mint például az önhúzó szegecselés. Ez a tiszta és teljes mértékben mechanikus kötési eljárás nem melegíti fel a cellákat, és nem képez veszélyes gőzöket vagy hegesztési fröcskölést. Önhúzó szegecseléssel olyan különböző anyagok rétegei köthetők egymáshoz, mint például az alumínium vagy az acél, a kötés pedig elektromos vezetést biztosít a földelés számára. A kötési eljárás rendkívül megbízható, és rövid ciklusidő jellemzi. Mindez tervezési szabadságot és maximális biztonságot nyújt, miközben a termelékenységet magas szinten tartja.

3. Hézagtöltő anyagok: A hővezető paszta adagolása kihívást jelent


A hőmérséklet kezelése óriási kihívást jelent az akkumulátorgyártásban. Az akkumulátorcellákat a teljesítményük megőrzése és a túlmelegedés elkerülése érdekében egy meghatározott hőmérsékleti tartományon belül kell működtetni. Emiatt hővezető pasztát kell alkalmazni. A hővezető képesség biztosítása érdekében azonban a buborékmentes eredmény döntő fontosságú. Ez kihívást jelent, mert a folyékony hézagtöltő anyagot nagy mennyiségben alkalmazzák. Ez pontos méréstechnikát igényel. További felügyeleti funkciók alkalmazása előnyt jelenthet. Például a lézer- vagy kameraalapú rendszerek a pontos eredmény érdekében figyelik a csepp pozícióját. A felhordás során előforduló esetleges hibákat a rendszer felismeri, így azok azonnal javíthatók. Ez fenntartja a rövid ciklusidőt, és csökkenti az újramegmunkálás vagy a minőségbiztosítás költségeit.

Azt is figyelembe kell venni, hogy a hézagtöltő anyagok nagymértékben koptató hatásúak, így gyorsan elkoptathatják az adagolóberendezést. A rendszerösszetevőket, mint például az anyagellátót vagy a mérőműszereket, úgy kell megtervezni, hogy a kihívást jelentő anyagokat képesek legyenek nagy mennyiségben, magas termelékenységi szinten kezelni.

4. Modul felszerelése: A lágy kötések felügyelt csavarozást igényelnek


Az akkumulátormodulokat a tálca alján lévő folyékony hézagtöltő paszta tetejére kell felszerelni. Ez csavarozással lehetséges. A hézagtöltő anyag lágy kötésekre jellemző tulajdonsága azonban kihívást jelent. A paszta könnyedén kipréselődik vagy levegőzárványok maradnak benne.

Az egyenletes eloszlás, valamint az akkumulátormodulok és a hővezető paszta közti teljes érintkezés biztosítása érdekében a csavarozás folyamatának teljes mértékben vezérelhetőnek kell lennie. Az egyenletes csavarozási eljárás érdekében elektromosan vezérelt többorsós megoldás használata javasolt. A végleges meghúzást az orsók szinkronizálva végzik, így csökken a ciklusidő, és minden egyes modul egyenletesen rögzül a tálcában. A teljes érintkezés biztosítása érdekében a programozott csavarozási stratégia kialakítása során figyelembe kell venni a folyékony hővezető paszta viselkedését.

5. Burkolat tömítése: A nedvesség és gázok elleni védelem kulcsfontosságú


Miután minden modul szorosan rögzítve van, és az akkumulátorkezelő-rendszert is telepítették, a tálcát le kell zárni. Fontos megelőzni a nedvesség behatolását, ellenkező esetben az akkumulátor teljesítménye drasztikusan romlik, ami károsodáshoz és korrózióhoz vezethet. Továbbá az akkumulátor olyan veszélyes gázokat termel, amelyek károsak lehetnek az utasok számára. A belső teret teljesen le kell zárni belülről és kívülről egyaránt.

Ehhez egy pontos és megszakítás nélküli tömítési alkalmazás használata elengedhetetlen. Ennek végrehajtása a fedélen vagy a tálcán lehetséges. Mivel az akkumulátort nem szabad hőhatásnak kitenni, erre olyan anyagok alkalmasak, mint például az 1C forró butil, a 2C poliuretán vagy a 2C szilikon. Ezen anyagok vulkanizálása nem igényel kemencét. A forró butil a szervizmunkálatok során is eltávolítható. Az anyagtól függetlenül a felhordásnak egységesnek kell lennie, és különösen fontos, hogy a tömítés eleje és vége a szorosan illeszkedő szigetelés érdekében pontosan elhelyezett legyen.

6. A burkolat rögzítése a tálcához: A szervizelhetőség érdekében oldható kötésre van szükség


A burkolat végül felkerül a házra. Ebben a szakaszban a ház csak kívülről érhető el, és ezt a kötéstechnológia kiválasztásakor is figyelembe kell venni. A karbantartás és a leszerelés érdekében ennek a kötésnek eltávolíthatónak kell lennie.

A folyatófúrásos csavarmeghúzás technológiája tökéletesen megfelel ezeknek a követelményeknek. A csavar a nagy fordulatszámnak és nyomásnak köszönhetően felmelegíti az anyagot. Így a kapocs áthatol az anyagrétegeken, a folyamat közben pedig menetet vág – hatékony és rugalmas kötéstechnológia a különböző anyagokból álló rétegekhez. A folyamat megbízható oldható, mechanikus kötést biztosít, amely csak egyoldalas hozzáférést igényel. Nincs szükség a felület előkészítésére. A fémalkatrészek így vezetőképes kapcsolatban vannak, és Faraday-kalitkát képeznek, amely megakadályozza az elektromágneses interferenciát.