Sześć rzeczy, które warto wiedzieć o łączeniu akumulatorów EV

Dzięki innowacyjnym technologiom łączenia i wiedzy z zakresu montażu akumulatorów firma Atlas Copco jest partnerem strategicznym dla branży elektromobilności. Obejrzyj film i dowiedz się więcej o naszych rozwiązaniach produkcji akumulatorów.

Aby dostarczyć wymaganą energię, ogniwa akumulatora pryzmatycznego muszą być solidnie przymocowane do stosów ogniw. To duże wyzwanie, ponieważ ogniwa są bardzo delikatne. W procesie łączenia nie można stosować ciepła ani siły. Dzięki zastosowaniu kleju 2C utwardzanie nie wymaga ciepła z zewnątrz, a łączenie spełnia najwyższe wymagania sztywności i zachowania przy zderzeniu. Zastosowanie lekkich klejów sprężystych oznacza, że drgania podczas pracy są absorbowane, co zwiększa żywotność akumulatora. Umożliwia to także nieznaczne rozszerzanie ogniw podczas ładowania i rozładowywania. Proces nakładania kleju musi być precyzyjny i niezawodny w celu uniknięcia pęcherzyków powietrza. Ma to zasadnicze znaczenie dla pełnego styku i izolacji. W przypadku zderzenia pęcherzyki powietrza mogłyby spowodować zwarcia — to spore wyzwanie dla bezpieczeństwa układów wysokiego napięcia.

W celu zabezpieczenia akumulatora w razie zderzenia stosy ogniw można wzmocnić bocznymi wspornikami. Typowe techniki łączenia, takie jak zgrzewanie punktowe, są nieodpowiednie do tego typu montażu, ponieważ wytwarzają ciepło i rozpryski spawalnicze, które mogą zaszkodzić wrażliwym ogniwom. Rozwiązaniem jest technika montażu na zimno, np. nitowanie bezotworowe. Ten bezpieczny i całkowicie mechaniczny proces łączenia nie wprowadza ciepła do ogniw i nie wytwarza żadnych niebezpiecznych oparów ani rozprysków spawalniczych. Nitowanie bezotworowe umożliwia łączenie wielu warstw różnych materiałów, takich jak aluminium lub stal, zapewniając ciągłość elektryczną dla uziemienia. Proces łączenia cechuje się wysoką niezawodnością i krótkością cykli. Zapewnia to swobodę projektowania i maksymalne bezpieczeństwo przy zachowaniu wysokiego poziomu produktywności.

Po solidnym przymocowaniu wszystkich modułów i zamontowaniu układu zarządzania akumulatorami taca musi zostać uszczelniona. Jest to warunek uniknięcia przenikania wilgoci, która spowodowałaby drastyczny spadek mocy akumulatora i mogłaby doprowadzić do jego uszkodzenia oraz korozji. Co więcej, akumulator wytwarza niebezpieczne gazy, które mogą być szkodliwe dla pasażerów. Przestrzeń wewnętrzna musi być więc całkowicie uszczelniona od wewnątrz i od zewnątrz. Dlatego precyzyjna i nieprzerwana aplikacja uszczelnienia ma zasadnicze znaczenie. Aplikację można wykonywać na pokrywie lub na tacy. Ponieważ akumulator nie może być narażony na działanie ciepła, odpowiednie są materiały takie jak gorący butyl 1C, poliuretan 2C lub silikon 2C. Nie wymagają one utwardzania w piecu. Ponadto gorący butyl można usuwać w celu wykonania prac serwisowych. Niezależnie od materiału aplikacja musi być jednolita, a początek i koniec ściegu precyzyjnie ustawione w celu zapewnienia ścisłego uszczelnienia.

Na koniec pokrywa jest mocowana do obudowy. Na tym etapie obudowa jest dostępna tylko od zewnątrz, co musi zostać uwzględnione przy wyborze technologii łączenia. Proces łączenia powinien być odwracalny w celu ułatwienia konserwacji i demontażu. Technologia mocowania flow drill doskonale spełnia te wymagania. Śruba obraca się z wysoką prędkością i naciskiem, aby rozgrzać materiał. Umożliwia to przepchnięcie elementu mocującego przez stos materiału przy jednoczesnym wycięciu gwintu — to efektywna i elastyczna technologia łączenia stosów z wielu materiałów. Proces ten zapewnia niezawodne łączenie mechaniczne, jest odwracalny i wymaga dostępu tylko z jednej strony. Nie jest konieczne przygotowanie powierzchni. Powstaje łączenie przewodzące podzespołów metalowych, które tworzą klatkę Faradaya, co zapobiega zakłóceniom elektromagnetycznym.