Série de processus de fabrication PACK : Le processus de fabrication et de moulage du couvercle du bloc de batterie New Energy

Dans les nouveaux systèmes d'énergie, la structure du boîtier de la batterie fournit non seulement un support structurel, mais doit également répondre aux exigences d'étanchéité, de résistance à la corrosion, de résistance aux chocs et de sécurité thermique. En tant que composant structurel crucial de la batterie, le processus de fabrication du couvercle a un impact direct sur la fiabilité globale, le contrôle du poids et le coût de fabrication. Actuellement, les méthodes courantes de fabrication de couvercles de batteries dans l’industrie comprennent principalement le pliage, l’estampage et le moulage de matériaux composites de tôles. Différents processus ont leurs propres caractéristiques en termes de résistance structurelle, d'efficacité de production, d'allègement et de coût de fabrication, et sont sélectionnés en fonction de modèles de véhicules spécifiques et des exigences de conception du système de batterie. Dans les systèmes de batteries de puissance modernes, la structure du couvercle est généralement conçue en conjonction avec le bloc de batterie avec boîtier en aluminium ou un boîtier structuré intégré pour obtenir un équilibre entre haute résistance et légèreté.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Premièrement, le pliage de la tôle est une méthode couramment utilisée dans la fabrication des couvercles de blocs-batteries de puissance. Le traitement de la tôle est généralement utilisé pour les tôles d'une épaisseur inférieure à 6 mm, et la structure est formée par des processus de travail à froid tels que le cisaillement, le poinçonnage, le pliage, le soudage et le rivetage. Les couvercles des blocs de batterie sont généralement en alliage d'aluminium ou en tôle d'acier laminée à froid-. La structure de base est formée par pliage, suivi d'un soudage complet des joints par soudage laser, puis de revêtements de surface anti-anticorrosion et isolants. Les matériaux courants comprennent les tôles laminées à froid SPCC-et les alliages d'aluminium de la série 5-. Le traitement de la tôle offre des avantages tels qu'un investissement en équipement relativement faible, une efficacité de production élevée et des ajustements structurels flexibles, ce qui le rend très précieux dans les systèmes de batteries avec une production en petits lots ou des itérations fréquentes de conception structurelle. Dans la conception du système de batterie, ce type de structure forme généralement la structure globale du bloc de batterie avec le boîtier en aluminium de la batterie ou le cadre du module pour garantir une disposition raisonnable de la rigidité structurelle et de l'espace de gestion thermique.

 

Étant donné que les couvercles des blocs de batterie sont généralement grands, pour garantir la résistance structurelle et empêcher l'accumulation d'eau en surface, les structures en tôle nécessitent généralement l'ajout de nervures de renforcement à la surface de la tôle. Ces nervures améliorent non seulement la rigidité globale, mais maintiennent également la stabilité structurelle dans des environnements de chocs thermiques ou de vibrations. Cette approche de conception est particulièrement importante dans les nouveaux systèmes d'énergie, car les systèmes de batteries doivent résister à des charges mécaniques et à des cycles thermiques à long terme. Parallèlement, à mesure que la densité énergétique des batteries de puissance continue d'augmenter, la structure du boîtier doit souvent atteindre un degré plus élevé d'intégration avec la structure de la cellule, par exemple en formant un système de fixation modulaire stable avec la coque en aluminium pour une batterie prismatique au lithium-ion ou d'autres structures de boîtier de cellule.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’emboutissage est une autre méthode de formage des métaux largement utilisée dans la fabrication de boîtiers de batteries de puissance. L'emboutissage utilise une presse à fort tonnage-avec des moules de précision pour former rapidement des tôles, produisant ainsi des structures tridimensionnelles complexes-en une seule opération. Les avantages de l’emboutissage sont une efficacité de formage élevée, une précision dimensionnelle stable et une cohérence élevée tout en garantissant la résistance structurelle. Les matériaux d'estampage courants comprennent la tôle d'acier laminée à froid DC01-, la tôle galvanisée et certains alliages d'aluminium à haute résistance -. Étant donné que les pièces estampées peuvent atteindre une précision dimensionnelle élevée, elles présentent un avantage significatif dans les conceptions de blocs-batteries qui nécessitent des niveaux d'étanchéité IP67 ou même supérieurs. Les structures formées par emboutissage sont généralement combinées avec des boîtiers de batterie en aluminium pour véhicules à énergie nouvelle ou d'autres structures de boîtier de batterie pour obtenir une connexion stable entre la structure du châssis du véhicule et le système de batterie.

 

Par rapport au traitement traditionnel des métaux, la technologie de formage des matériaux composites a également été progressivement appliquée dans le domaine des boîtiers de batteries de puissance ces dernières années. Les matériaux composites utilisent généralement de la résine comme matériau de matrice et sont renforcés de fibre de carbone ou de fibre de verre pour obtenir une résistance spécifique plus élevée et des performances de légèreté supérieures. Les boîtiers de batterie composites peuvent être fabriqués à l'aide de méthodes telles que le moulage par compression, le moulage par injection ou le moulage par transfert de résine, le choix du processus dépendant du cycle de production, du contrôle des coûts et de la complexité structurelle. Dans certains systèmes de batteries de puissance ayant des exigences élevées en matière de légèreté, les boîtiers de batterie composites sont souvent utilisés en combinaison avec des structures métalliques telles que les boîtiers de batterie primmatiques en alliage d'aluminium, pour obtenir un équilibre entre résistance et poids.

 

Le moulage par transfert de résine (RTM) et le moulage par transfert de résine à haute-pression (HP-RTM) sont des processus relativement matures dans la fabrication de boîtiers de batteries composites. Dans ce processus, le tissu en fibres sèches est d'abord pré-posé-selon les exigences de conception, et la structure est fixée par adsorption sous vide. Ensuite, le moule est fermé et un vide est créé pour éliminer l’air. Sous haute pression, la résine et l'agent de durcissement sont injectés dans la cavité du moule, permettant au matériau fibreux d'être complètement imprégné et durci. Le processus HP-RTM peut obtenir une fraction volumique de fibres plus élevée grâce à une pression d'injection plus élevée, ce qui le rend adapté aux structures de boîtiers de batterie plus complexes ou à celles dotées de nervures de renforcement. Ces structures légères sont généralement utilisées conjointement avec des boîtiers de cellules prismatiques ou des structures de fixation de modules dans les systèmes de batteries pour garantir la stabilité de la disposition des cellules.

 

Le composé de moulage en feuille (SMC) est également une technologie courante pour les boîtiers de batteries en matériaux composites. Le matériau SMC est constitué de résine, de fibres coupées et de charges, et est fourni dans un moule sous forme de feuille pour le moulage par compression. Le processus de production consiste d'abord à découper la feuille SMC, puis à la poser et à l'empiler dans le moule, et enfin à la durcir à haute température et pression pour former la structure finale. Ce processus se caractérise par une utilisation élevée des matériaux, une bonne qualité de surface et un post-traitement simple, ce qui le rend adapté à la production de masse. Dans la conception structurelle des batteries, ces structures en matériaux composites sont généralement reliées mécaniquement à la coque en aluminium de la cellule au lithium ou au cadre du module pour obtenir un allégement et une meilleure résistance à la corrosion.

 

Le moulage de composites thermoplastiques renforcés de fibres longues (LFT-D) représente une autre voie de fabrication de matériaux composites. Dans ce processus, la résine et les fibres longues sont d'abord mélangées à l'état fondu-dans un dispositif d'extrusion pour former une préforme, qui est ensuite coupée à la longueur appropriée et placée dans un moule pour un moulage par compression chauffée. Après une certaine période de maintien de la pression, le matériau refroidit et se solidifie, formant une structure de matériau composite à haute résistance aux chocs. Le procédé LFT-D offre des avantages tels qu'une efficacité de production élevée, la recyclabilité des matériaux et une excellente résistance aux chocs, et attire progressivement l'attention dans la conception de systèmes de batteries légers. Ce type de structure est souvent utilisé en combinaison avec des structures cellulaires, telles que des coques en aluminium à cellules prismatiques, pour améliorer la résistance globale aux chocs.

 

Une autre technologie courante de moulage de matériaux composites est le moulage de préimprégnés (PCM). Dans ce processus, des matériaux fibreux de résine pré-imprégnés sont disposés selon les exigences structurelles et les bulles d'air sont éliminées par encapsulation sous vide, suivies d'un durcissement à long terme-dans une presse à chaud. La structure composite durcie nécessite un usinage CNC pour la coupe des bords et le traitement de protection de surface. La technologie PCM présente une résistance structurelle élevée, une bonne résistance à la corrosion et une excellente stabilité dimensionnelle, ce qui la rend adaptée aux structures de systèmes de batteries de puissance ayant des exigences de fiabilité élevées. Dans la conception des batteries, cette solution légère est souvent utilisée en conjonction avec des coques de cellules métalliques, telles que des coques en aluminium pour les cellules de batterie lithium-ion.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans l’ensemble, la tendance de développement de la technologie de fabrication des couvercles de boîtiers de batteries de puissance se concentre principalement sur trois directions : l’allègement structurel, l’efficacité de fabrication améliorée et l’intégration améliorée du système. Les processus d'emboutissage des métaux et de tôlerie présentent toujours des avantages significatifs en termes de contrôle des coûts et de fabrication à grande échelle, tandis que les processus de matériaux composites ont un plus grand potentiel en termes d'allègement et de performances structurelles. À mesure que la densité énergétique des batteries de puissance continue d’augmenter, la conception intégrée entre la structure du boîtier et la structure cellulaire sera encore renforcée. Par exemple, il formera un système de fixation plus solide avec des coques en aluminium pour les cellules au lithium fer phosphate ou d'autres boîtiers de cellules carrées pour garantir la sécurité et la fiabilité du système de batterie dans des conditions de fonctionnement complexes.

 

Dans la structure globale d’un système de batterie de puissance, la structure du boîtier est tout aussi importante que le boîtier de la cellule. Un boîtier de cellule de haute-qualité nécessite non seulement de bonnes performances d'étanchéité et une bonne résistance mécanique, mais doit également répondre aux exigences de soudage, d'étanchéité et de stabilité à long terme-lors de la fabrication de la batterie. Par exemple, les composants structurels tels que les coques en aluminium des batteries au lithium nécessitent généralement des processus d'emboutissage profond, d'estampage de précision et d'usinage CNC pour garantir que la précision dimensionnelle et les performances d'étanchéité répondent aux exigences de conception du système de batterie.

 

 

En tant que fabricant professionnel de composants structurels de batteries à énergie nouvelle, nous nous concentrons sur la recherche, le développement et la production de boîtiers de batterie en alliage d'aluminium de haute-précision et de composants structurels de blocs-batteries. Notre société propose des solutions de produits, notamment des boîtiers de batterie en aluminium embouti, des boîtiers en aluminium à haute résistance-et diverses spécifications de coques en aluminium pour batteries prismatiques au lithium-ion, largement utilisées dans les batteries de puissance, les systèmes de stockage d'énergie et divers nouveaux équipements énergétiques. S'appuyant sur une technologie d'emboutissage profond-avancée et un système de contrôle qualité rigoureux, nos coques en aluminium pour batteries prismatiques au lithium-ion etCoques en aluminium pour cellules de batterie-lithium-ionrépondre aux exigences de fabrication des systèmes de batterie à haute-fiabilité, en fournissant un support de composants structurels stable et sûr pour la nouvelle industrie énergétique.