Seks ting du bør vite om sammenkobling av EV-batterier

Monteringsprosessen for høyspennings EV-batteripakker har en sterk innflytelse på ytelse, sikkerhet og levetid for batteriet. Å velge riktig sammenkoblingsteknologi for spesielle krav ved batteriproduksjon og en effektiv sammenkoblingsprosess er avgjørende. Derfor må du være oppmerksom på følgende ...

11. september 2018

Tilkoblingsløsninger

Løsninger for elektromobilitet

Med nyskapende sammenkoblingsteknologier og en bred kompetanse innen batterimontering er Atlas Copco en strategisk partner for elektromobilitet. Ta en titt på demonstrasjonsvideoen og lær mer om våre batteriløsninger for produksjon.


1. Celle-til-celle-binding: Boblefritt resultat er et sikkerhetsspørsmål


For å levere den nødvendige energien må prismatiske battericeller være godt festet til cellestabler. Dette er en stor utfordring, fordi cellene er ganske ømtålige. Ingen varme eller kraft kan brukes i sammenkoblingsprosessen.

Ved å bruke 2C selvklebende binding, er ingen ekstern varme nødvendig for herding, og koblingen oppfyller de høyeste kravene til stivhet og krasjatferd. Med bruk av lett elastisk lim blir vibrasjoner absorbert under drift, noe som øker batteriets levetid. Dette gjør også at cellene kan utvides litt under lading og utlading. Påføringen av klebemiddel må være nøyaktig og pålitelig for å unngå luftbobler. Dette er avgjørende for full kontakt og isolasjon. I tilfelle krasj kan luftbobler føre til kortslutninger –et stort sikkerhetsproblem i høyspenningsanlegg.

2. Forsterkning av cellestabling: Kald sammenkobling er nødvendig


For å beskytte batteriet i tilfelle krasj kan cellestabler forsterkes lateralt. Sammenkoblingsteknikker som punktsveising er ikke egnet for dette monteringstrinnet, fordi varme og sveisesprut kan skade de følsomme cellene.

Løsningen er en kald sammenkoblingsteknikk som selvhullende nagling. Denne rene og rent mekaniske sammenkoblingssprosessen danner ingen varme i cellene og genererer verken farlige damper eller sveisesprut. Selvhullende nagling kan koble sammen flere lag av ulike materialer som aluminium eller stål, som gir elektrisk ledeevne for jording. Sammenkoblingsprosessen er svært pålitelig med korte syklustider. Dette gir designfrihet og maksimal sikkerhet og holder samtidig produktiviteten på et høyt nivå.

3. Fylle mellomrom: Fordeling av varmeledende fyllstoff er en utfordring


En stor utfordring i batteriproduksjon er temperaturhåndtering. Batteriet må være innenfor et bestemt temperaturområde for å bevare ytelse og unngå overoppheting. På grunn av dette brukes varmeledende fyllmasse. Men for å garantere varmeleding er et boblefritt resultat avgjørende. Dette er en utfordring, fordi fyllmaterialet brukes i store mengder. Det krever presis måleteknologi. Andre overvåkingsfunksjoner kan være en fordel. Laser- eller kamerabaserte systemer kan overvåke plasseringen for å sikre et nøyaktig resultat. Påføringsfeil blir oppdaget og kan korrigeres umiddelbart. Dette holder syklustiden kort og reduserer kostnadene for omarbeiding eller kvalitetssikring.

Det må også tas hensyn til at fyllmaterialer er svært aggressive raskt kan slite ut påføringsutstyr. Systemkomponenter, for eksempel materiellforsyning og målere, må være utformet for å håndtere store volumer av utfordrende materialer på et høyt produktivitetsnivå.

4. Modulmontering: Myke skjøter trenger kontrollert stramming


Batterimodulene må montert på toppen av den flytende fyllmassen på bunnen av brettet. Dette kan gjøres med stramming. Men virkemåten til den myke fyllmassen er utfordrende. Massen blir lett klemt ut, eller luftlommer gjenstår.

For å sikre jevn fordeling og full kontakt mellom batterimodulene og den varmeledende fyllmassen må strammeprosessen være fullt kontrollerbar. En elektronisk styrt flerspindelløsning anbefales for å oppnå jevn stramming. Ved å arbeide synkront i siste strammingen reduseres syklustiden og hver modul festes jevnt til brettet. Den programmerte strammestrategien må tilpasses virkemåten til den flytende, varmeledende fyllmassen for å skape optimal kontakt.

5. Dekseltetning: Beskyttelse mot fuktighet og gasser er avgjørende


Når alle modulene er godt festet og batterihåndteringssystemet er installert, må brettet forsegles. Det er avgjørende å unngå inntrengning av fuktighet, ellers vil batteriet forringes dramatisk, og det kan føre til skader og korrosjon. Videre produserer batteriet farlige gasser som kan være skadelige for passasjerer. Den innvendige plassen må tettes helt fra innsiden og utsiden.

For dette formålet er presis og uavbrutt påføring av tetning viktig. Dette kan gjøres enten på dekselet eller på brettet. Siden batteriet ikke kan utsettes for varme, er materialer som 1C varm butyl, 2C polyuretan eller 2C silikon passende. De krever ingen varmherding. Varm butyl kan også fjernes ved vedlikehold. Uavhengig av materiale må påføringen være jevn, og det er spesielt viktig at begynnelsen og enden av vulsten er nøyaktig plassert for å sikre en tett forsegling.

6. Sammenkobling av deksel og brett: sammenføyningen må kunne fjernes for serviceformål


Til slutt monteres dekslet på huset. På dette stadiet er huset bare tilgjengelig fra utsiden, og dette må vurderes når du velger sammenføyningsteknologi. Sammenføyningen bør kunne fjernes for å forrenkle vedlikehold og demontering.

Festeteknologi med flytboring oppfyller disse kravene perfekt. Skruen roteres med høy hastighet og trykk for å varme opp materialet. Dette gjør at skruen skyves gjennom materialstabelen og skjærer gjenger i prosessen – en effektiv og fleksibel sammenføyningsteknologi for stabler med flere materialer. Prosessen gir pålitelig mekanisk binding, er reversibel og krever bare tilgang fra én side. Ingen overflateforberedelse er nødvendig. Metallkomponenter festes dermed med ledeevne og danner et Faraday-bur som hindrer elektromagnetiske forstyrrelser.