Våre løsninger
Industrial Tools & Solutions
Løsninger
Produkter
Industrial Tools & Solutions
Energiteknikk
Løsninger
Produkter
Energiteknikk
Energilagringssystemer
Kompressorer
Løsninger
Produkter
Kompressorer
Produkter og løsninger
Løsninger
Oljefrie boostere for luft og nitrogen
Energilagringssystemer
Produkter og løsninger

Fyllmasse: Kraftig masse for høyere ytelse

Temperaturstyring spiller en nøkkelrolle for høyspenningsbatteriene i elektriske kjøretøy. Battericellene kan bare gi maksimal ytelse innenfor et bestemt temperaturområde og må ikke overopphetes. For å effektivt overføre varmen som forårsakes av celledrift til omgivelsene, påføres en termisk masse på batterikassen. Lær mer om dette kritiske trinnet i sammenføyningsprosessen.

Varmeoverføringsforbindelser gir støtte for aktiv termisk styring av store batteripakker som brukes i elektriske kjøretøy. De overfører varmen som forårsakes av lading og utlading av cellene, til passende kjølestrukturer. På denne måten kan batteriet brukes i optimalt temperaturområde og ikke overopphetes. Dette er viktig for å møte kravene i markedet som stilles overfor moderne elektriske biler når det gjelder sikkerhet, ytelse, rekkevidde og kort ladetid. Under skjøteprosessen i batteriproduksjon påføres et materiale som inneholder termisk ledende fyllere, på batterikassen med høy presisjon, slik at du unngår luftinnblanding. Celleenhetene monteres deretter på det flytende materialet. Atlas Copcos strammesystemer kan ta hensyn til virkemåten til viskøse varmeoverføringsforbindelser på leddet, presse komponentene på plass i et jevnt lag og sikre optimal kontakt mellom huset og batterimodulen.

Definere det optimale påføringsmønsteret

Typisk mønster for påføring av fyllmasse

Typisk buktende påføringsmønster for fyllmasse for EV-batterier

For å sikre den termiske konduktiviteten til massen, er det viktig med nøyaktig påføring uten luftinnblanding. Dette er en utfordring fordi massen ofte brukes i store mengder med høy flytgrad. Avhengig av koblingsprosessen, materialegenskapene og formen på delene finnes det ulike påføringsmønstre for å sikre at modulene limes til massen uten noen form for luftinnblanding. Disse mønstrene omfatter parallelle linjer, buktninger eller et benformet påføringsmønster. Omfattende testing er vanligvis nødvendig for å definere det optimale påføringsmønsteret i hvert tilfelle.

På innovasjonssenteret vårt i Bretten bringer vi batteriprodusenter, utstyrsprodusenter og materialleverandører sammen med våre sammenføyningseksperter. «Sammen utvikler vi den riktige prosessen i testcellene og justerer materialet, doseringsutstyret og prosessen til de spesifikke kravene i prosjektet», sier Udo Mössner, ekspert på batterisammenføyning på teknisk salgsavdeling i Atlas Copco IAS, GmbH. I samarbeid med et anerkjent forskningsinstitutt arbeider Atlas Copco også med nye simuleringer for å finne det best mulige påføringsmønsteret ut fra materielle egenskaper og trykkrefter. Dette er en metode som kan spare tid og penger i fremtiden.

Overvåkning av kvaliteten for påføring av fyllmasse på produksjonslinjen

Mønsteret for påføring av fyllmasse kan overvåkes av et integrert synssystem – eventuelle feil i vulstposisjon, vulstbredde og vulstkontinuitet blir umiddelbart oppdaget.

Mønsteret for påføring av fyllmasse kan overvåkes av et integrert synssystem – eventuelle feil blir umiddelbart oppdaget.

Bredden, posisjonen og kontinuiteten til vulsten kan overvåkes kontinuerlig av et kamerasensorsystem som er integrert i doseringshodet. Påføringsfeil, for eksempel hull i limvulsten, oppdages umiddelbart og kan deretter korrigeres. Moderne systemer fra Atlas Copco tilbyr en funksjon for korrigering og automatisk reparasjon av hull i massen. Dette holder syklustiden kort og reduserer utgifter til omarbeiding og kvalitetssikring.

Kompensere for toleranser: Så mye som nødvendig, så lite som mulig

Skanning av batterikasse: Sprekken som skal fylles, kan beregnes på grunnlag av målinger av batterirommet og batterimodulene. Dette gir nøyaktig måling av varmeoverføringsmassen.

Skanning av batterikasse: Sprekken som skal fylles, kan beregnes på grunnlag av målinger av batterirommet og batterimodulene. Dette gir nøyaktig måling av varmeoverføringsmassen.

Den økonomiske bruken av varmeoverføringsmasse er ikke bare termisk effektiv, men også kostnadsbesparende. Når materialet skal doseres, er det imidlertid viktig å ta hensyn til toleranseverdiene i tilpasningen mellom batteribrettet og cellemodulen. Toleransene på de forskjellige delene fører til mellomrom mellom 0,5 og så mye som 3 mm. I produksjonsprosessen har produsenter ofte for mye materiale for å sikre at mellomrommet blir fylt tilstrekkelig, selv om de maksimale toleransegrensene er nådd. Mange produsenter, anleggskontraktører og spesialister på måling arbeider derfor intensivt for å sikre at den nødvendige mengden materialer brukes nøyaktig. Ekspertene hos Atlas Copco utvikler en løsning for måling av hus og celler og nøyaktig bestemmelse av toleransene på gapet mellom hver komponentkombinasjon ved hjelp av en 3D-skanner. På denne måten kan mengden materiale som kreves for å fylle gapet beregnes nøyaktig. Volumet kontrolleres deretter nøyaktig av doseringssystemet og bruker ikke robothastigheten, slik som tidligere var tilfellet. «Volumjustering ved bruk av styreenheten er mye mer nøyaktig. Når det gjelder prosessen, er det en stor fordel hvis du ikke lenger trenger å arbeide med robotprogrammet. Dette gir en materialbesparelse på opptil 50 prosent sammenlignet med vanlige løsninger», sier Mössner.

Injeksjon: Fest først modulene, og fyll deretter sprekken

Modultiltrekking: Modulen presses jevnt på varmeoverføringsmassen og skrus på plass med spesielle Atlas Copco-muttertrekkere – resultatet er en ren kontaktflate uten luftinnblanding.

Modultiltrekking: Modulen presses jevnt på varmeoverføringsmassen og skrus på plass med spesielle Atlas Copco-muttertrekkere – resultatet er en ren kontaktflate uten luftinnblanding.

Noen produsenter har bestemt seg for ikke å presse batterimodulene inn i varmeoverføringsmassen, men å sprøyte massen inn i sprekken. Sprekken blir fylt fra bak til foran. Denne metoden kan også spare materiell. Hovedfordelen er at det ikke anvendes kraft på de sensitive battericellene, og at risikoen for luftinnblanding eller ujevn tiltrekking av det myke materialet reduseres til et minimum. Ulempen er at visuell inspeksjon av forbindelsen ikke er mulig. Mössner la til «Vi har allerede utført noen tester med injeksjon av varmeledende masse på Innovasjonssenteret vårt. I stor grad avhenger muligheten for å bruke denne tilnærmingen av kundens prosess og det individuelle materialet. Du må bruke en blanding med lav viskositet. Hvis sprekken er for liten, kan det være nødvendig å bruke et høyere trykk for injeksjon, noe som også kan forårsake skade på cellene.»

Spesialutstyr for beskyttelse mot slitasje

Systemoppsett: Et typisk systemoppsett fra Atlas Copcos SCA-produktserie for påføring av to-komponents termiske masser.

Systemoppsett: Et typisk systemoppsett fra Atlas Copcos SCA-produktserie for påføring av to-komponents termiske masser.

Alle varmeoverføringsmasser har en høy fyllerkonsentrasjon for å sikre varmeoverføring. Disse fyllstoffene består vanligvis av aluminiumoksid eller aluminiumhydroksid, slipende stoffer som kan forårsake rask slitasje på de indre flatene til anleggskomponenter. Der det forventes spesielt høye strømningsrater, for eksempel ved ventilseter, kan det brukes karbidkomponenter. I tillegg skal diameteren på delene være så stor som mulig for å redusere flythastigheten. Denne fremgangsmåten gjør at slitasjen reduseres til et minimum. For pålitelig, produktiv håndtering av varmeoverføringsmasser er det nødvendig med robuste, spesialkonstruerte pumpe- og målekomponenter. SCA-produktserien tilbyr spesielle komponenter med maksimal holdbarhet.

Bilindustri Motorkjøretøyindustrien Påføringsløsninger Tilkoblingsløsninger Artikler Tilkoblingsløsninger Bilindustri