关于电动汽车电池连接的六个重要环节
制造商一直在寻找降低成本同时提高处理能力的方法。尽管电动工具在前期最开始的价格更具吸引力,但从长远来看,气动工具却可以降低总拥有成本并提高生产效率。这是为什么?
电动汽车解决方案

凭借着在电池装配方面的创新连接技术和广泛的专业知识,阿特拉斯·科普柯将成为您的电动汽车的战略合作伙伴。请观看我们的介绍视频,进一步了解我们的电池制造解决方案

1. 电芯之间的粘接:无气泡的粘接与安全性能紧密相关

为了提供所需的电能,方形电池必须牢固地连接到电池组上。这是一项艰巨的挑战,因为电池非常敏感。在连接过程中,不能加热或施力。通过使用双组分涂胶,无需加热即可实现固化,并且此连接满足较高的刚性和碰撞要求。通过使用轻质弹性涂胶,可降低运行过程中的振动,这能显著延长电池的使用寿命。此外,它还允许电芯在充电和放电时轻微膨胀。涂胶的应用必须精确、可靠,避免形成气泡。这对于实现接触和绝缘至关重要。当发生碰撞时,气穴可能导致短路 - 在高电压系统中这是一个重大的安全问题

2. 电池堆叠的加固:需要冷连接

为了在发生碰撞时保护电池,电池堆叠可以使用横向支撑进行加固。常见的连接方法(例如点焊)不适合此装配步骤,因为它们会产生可能损害敏感电池的热量和焊接飞溅物。

解决方案是冷连接方法,例如自冲铆接。这种清洁的纯机械连接方法不会使电池受热,也不会产生任何危险的蒸气或焊接飞溅物。自冲铆接可以将多层不同类型的材料连接到一起,例如铝或钢,并且满足接地导电要求。该连接方法可靠性高且循环时间短。它不仅能实现出色的设计自由度和更高的安全性,同时也能保持高水平的生产率。

3. 底板导热:涂敷导热胶水有很大的挑战

电池制造中的一项巨大挑战是温度管理。必须在特定的温度范围内操作电池以保持其性能并避免过热。因此,需要施涂导热胶。但是,为了保证导热性,在施涂过程中实现无气泡的结果至关重要。这是一项挑战,因为导热胶需要大量施涂。它需要精确的计量技术,所以具有额外的监测功能是一项优势。例如,使用激光或视觉系统可以是实时监测导热胶的施涂位置,及时识别施涂错误并立即纠正,以确保精确的结果。这可以实现较短的循环时间并降低返工或质量保证成本。此外,还必须注意导热胶具有高度的磨蚀性,因此可能快速磨损涂胶设备。材料供应及定量机等系统部件必须经过专门设计,以确保高效地处理大量具有挑战性的材料

4. 模块安装:软连接需要受控的拧紧技术

电池模块需要安装在托盘底部导热胶的上方,这一点通过拧紧技术可以来实现。但是导热胶的软连接是存在挑战的,因为胶水容易被挤出而导致空气进入。

为了保证电池模块和导热胶之间均匀的接触,紧固过程需要可控。建议采用电子控制的多轴解决方案来实现均匀的紧固过程。通过在最终紧固过程中同步工作,可以缩短循环时间,并使每个模块在托盘中被均匀地固定。制定的拧紧策略需要考虑液体导热胶的性能以确保实现更好的接触。

5. 箱盖密封:防潮、防有害气体至关重要

在紧密固定所有模块且安装电池管理系统后,必须密封托盘。避免湿气渗入,否则电池电量会显著下降,并且可能导致损坏和腐蚀。此外,电池还会产生对乘客有害的危险气体。必须从里到外完全密封内部空间。因此,精确且不间断的密封至关重要。这可以在电池盖或者在托盘上完成。因为电池不能受热,所以适合使用 1C 热丁基、2C 聚氨酯、2C 硅等材料。它们不需要炉内固化。此外,还可拆除热丁基以进行维修工作。无论是何种材料,均需要均匀密封,关键是要确保精确地定位密封圈的开始和结束位置,以确保严实密封

6. 箱盖连接:满足易维修性的需求,需采用可逆连接

最后,要将电池盖安装在壳体上。在此阶段,与壳体连接只能从外侧接近,因此在选择连接技术时需要考虑这一点。此外,这种接合还应该是可拆卸的,以便于维护和拆装。 流钻连接技术满足这些要求。螺钉在高速和压力下旋转以加热材料。这允许紧固件穿过多层材料,并在此过程中切削形成螺纹 - 一种适用于多材料叠层的高效且灵活的连接技术。该方法提供可靠的机械接合、可逆且仅需要单侧接近。无需进行表面处理。因此,金属部件可以实现导电粘合,并形成法拉第屏蔽罩,以防止电磁干扰。