Шесть фактов, которые вам необходимо знать о сборке аккумулятора

Процесс сборки высоковольтной аккумуляторной батареи для электромобилей имеет большое влияние на производительность, безопасность и долговечность аккумулятора. Необходим выбор правильной технологии сборки в соответствии с требованиями к производству аккумуляторов. Поэтому вам необходимо знать следующее…

17 октября 2018 г.

Встраиваемые решения

Решения для электромобилей

Благодаря инновационным технологиям сборки и обширному опыту в области производства аккумуляторов компания «Атлас Копко» – ваш стратегический партнер в сфере производства электромобилей. Посмотрите наш видеоролик и узнайте больше о наших решениях для производства аккумуляторов.


1. Соединение элементов аккумулятора: отсутствие пузырьков воздуха является залогом безопасности


Чтобы обеспечить необходимую энергию, призматические элементы аккумулятора должны быть прочно соединены. Это представляет большую трудность, поскольку элементы являются достаточно хрупкими. В процессе соединения не допускается применения нагрева или силы.

Использование адгезионного соединения 2К не требует дополнительного нагрева для затвердевания, и кроме того соответствует высоким требованиям прочности и устойчивости. При использовании легких упругих адгезивных материалов во время работы снижаются вибрации, что увеличивает срок службы аккумулятора. Это также позволяет элементам слегка расширяться во время зарядки и разрядки. Нанесение адгезива должно быть точным и надежным во избежание появления пузырьков воздуха. Это необходимо для полного контакта и изоляции. В случае повреждения пузырьки воздуха могут привести к короткому замыканию, что является серьезной угрозой безопасности в высоковольтных системах.

2. Усиление ячеек аккумулятора: требуется соединение без нагрева


Для защиты аккумулятора в случае повреждения ячейки аккумулятора необходимо усилить его с помощью горизонтальных пластин. Стандартные методы соединения, такие как точечная сварка, не подходят для данного этапа сборки, так как они создают тепло и сварочные брызги, которые могут повредить чувствительные элементы.

Решением может стать метод холодного соединения, например технология самопроникающих заклепок. Во время этого чистого и механического процесса не выделяется тепло и не образуется опасных испарений или брызг. С помощью самопроникающих заклепок можно соединять несколько слоев различных материалов, таких как алюминий или сталь, что обеспечивает электрическую проводимость для заземления. Процесс соединения очень надежен и обеспечивает короткое время цикла. Данный метод соединения обеспечивает свободу и максимальную безопасность, сохраняя высокую производительность.

3. Заполнитель зазоров: нанесение теплопроводящей пасты может быть проблематично


Огромная проблема в изготовлении аккумулятора – это регулировка температуры. Элементы аккумулятора должны эксплуатироваться при определенном температурном режиме, чтобы сохранить производительность и избежать перегрева. Для этого применяется теплопроводящая паста. Решающим фактором гарантии теплопроводности является отсутствие пузырьков воздуха. Это представляет проблему, так как жидкий материал, используемый для заполнения зазоров, применяется на больших объемах. Требуется точная технология дозирования. Лучшим вариантом может стать использование дополнительных систем контроля. Например, лазерные системы или системы на основе камер контролируют положение полосы материала при нанесении для обеспечения точного результата. Неточности нанесения быстро распознаются и могут быть немедленно исправлены. Это позволяет сократить время цикла и снизить затраты на исправление дефектов или контроль качества.Кроме того, необходимо учитывать, что материалы для заполнения зазоров являются высокоабразивными и дозирующие системы могут быстро изнашиваться. Компоненты системы, такие как средства подачи материалов и дозирующие приборы, должны быть сконструированы для работы с большими объемами сложных материалов с высокой производительностью.

4. Установка блоков: мягкие соединения требуют контролируемой затяжки


Батарейные блоки должны быть установлены поверх пасты, заполняющей зазоры в нижней части поддона. Это можно сделать с помощью затяжки. Но мягкое соединение заполнителя зазоров довольно существенно. Паста легко сжимается, и в ней остаются пузырьки воздуха.Для обеспечения равномерного распределения и полного контакта между блоками аккумулятора и термопастой необходимо полностью контролировать процесс затяжки. Для обеспечения равномерной затяжки рекомендуется использовать многошпиндельные системы с электронным управлением. При одновременной работе в стадии окончательной затяжки сокращается время цикла, и каждый блок ровно фиксируется на поддоне. Запрограммированная стратегия затяжки должна учитывать поведение жидкой теплопроводящей пасты для создания оптимального контакта.

5. Установка верхней пластины: защита от влаги и газов имеет решающее значение


После того, как все блоки будут надежно закреплены, а система управления аккумуляторами установлена, поддон должен быть герметичен. Очень важно избегать попадания влаги, в противном случае заряд аккумулятора резко ухудшается, и это может привести к повреждению и коррозии. Кроме того, аккумуляторная батарея выделяет опасные газы, которые могут быть вредны для пассажиров. Внутреннее пространство должно быть полностью герметизировано изнутри и снаружи.

Для этого крайне важно точное и непрерывное нанесение герметика. Герметик можно нанести либо на верхнюю пластину, либо на поддон. Поскольку аккумуляторная батарея не может подвергаться воздействию тепла, подойдут такие материалы, как горячий бутил 1К, полиуретан 2С, силикон 2C. Данные материалы не требуют затвердевания. Горячий бутил также удаляется при работах по техническому обслуживанию. Независимо от материала, нанесение должно быть равномерным, и особенно важно, чтобы начало и конец полосы материала были точно размещены для обеспечения плотного прилегания.

6. Соединение верхней пластины и поддона: съемное соединение обеспечивает удобство технического обслуживания


Наконец, верхняя пластина устанавливается на корпус. На этом этапе корпус доступен только снаружи, что необходимо учитывать при выборе технологии соединения. Кроме того, для облегчения технического обслуживания и разборки необходимо, чтобы крепление можно было снять.

Технология крепления под воздействием трения обеспечивает идеальное соответствие этим требованиям. Винт вращается на высокой скорости и одновременно вдавливается в материал, разогревая его. Это позволяет крепежному элементу пройти сквозь материал, нарезая в процессе резьбу – эффективная и универсальная технология соединения. Процесс обеспечивает надежное механическое соединение, которое является съемным и требует только односторонний доступ. Подготовка поверхности не требуется. Таким образом, металлические компоненты образуют проводящую связь и образуют электростатический экран, который предотвращает возникновение электромагнитных помех.