Πώς να επιλέξετε SMC για κελύφη μπαταριών EV: Αντοχή στη φλόγα, αντοχή και απαιτήσεις χύτευσης

Τα περιβλήματα μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων πρέπει να προστατεύουν τις μονάδες μπαταρίας από πυρκαγιά, κρούσεις, κραδασμούς, υγρασία, υπολείμματα δρόμου και ηλεκτρικούς κινδύνους. Ταυτόχρονα, οι κατασκευαστές οχημάτων βρίσκονται υπό συνεχή πίεση για μείωση του βάρους, ενοποίηση ανταλλακτικών και βελτίωση της απόδοσης παραγωγής.

Σύνθεση χύτευσης φύλλων, κοινώς γνωστή ως Η SMC προσφέρει μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση στα περιβλήματα μπαταριών από χάλυβα, αλουμίνιο και θερμοπλαστικά. Ένα σωστά διαμορφωμένο επιβραδυντικό φλόγας SMC  συνδυάζει μηχανική αντοχή, ηλεκτρική μόνωση, αντοχή στη διάβρωση και ευελιξία σχεδιασμού σε ένα εξάρτημα χυτευμένο σε συμπίεση.

Ωστόσο, δεν είναι κάθε σκεύασμα SMC κατάλληλο για περίβλημα μπαταρίας EV. Το υλικό πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το σχεδιασμό του περιβλήματος, τον στόχο πυρασφάλειας, τις συνθήκες φορτίου, τη θερμοκρασία λειτουργίας, το πάχος του τοιχώματος και τη διαδικασία χύτευσης.

Αυτός ο οδηγός εξηγεί τους κύριους παράγοντες που πρέπει να αξιολογήσουν οι μηχανικοί και οι ομάδες αγορών όταν επιλέγουν SMC για περιβλήματα μπαταριών EV.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε το SMC για τα περιβλήματα μπαταριών EV;

Ένα περίβλημα μπαταρίας EV μπορεί να περιλαμβάνει ένα επάνω κάλυμμα, κάτω δίσκο, πλευρικές δομές προστασίας, εσωτερικά χωρίσματα, καλύμματα σέρβις και εξαρτήματα ηλεκτρικής προστασίας. Ανάλογα με το σχεδιασμό, το SMC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ολόκληρο το περίβλημα ή να συνδυαστεί με δομή στήριξης από αλουμίνιο ή χάλυβα.

Σε σύγκριση με τα συμβατικά μέταλλα, Το ενισχυμένο με ίνες γυαλιού SMC  παρέχει πολλά πλεονεκτήματα.

Ηλεκτρική μόνωση

Το SMC είναι εγγενώς μη αγώγιμο όταν έχει διαμορφωθεί σωστά. Μπορεί να βοηθήσει στην απομόνωση εξαρτημάτων της μπαταρίας υψηλής τάσης και να μειώσει τον κίνδυνο ηλεκτρικής επαφής μεταξύ κυψελών, ράβδων διαύλου, του περιβλήματος και του αμαξώματος του οχήματος.

Αυτό είναι ιδιαίτερα πολύτιμο για τους συνδέσμους, τις αποσυνδέσεις σέρβις και τα εξαρτήματα υψηλής τάσης. Το ISO 6469-3 αντιμετωπίζει την προστασία από ηλεκτροπληξία και θερμικά συμβάντα σε κυκλώματα κατηγορίας τάσης Β, καθιστώντας την ηλεκτρική μόνωση σημαντικό μέρος της συνολικής ασφάλειας του οχήματος.

Το έτοιμο περίβλημα, ωστόσο, πρέπει να επικυρωθεί ως πλήρες σύστημα. Μια καλή διηλεκτρική τιμή σε ένα φύλλο δεδομένων SMC δεν αποδεικνύει αυτόματα ότι η συναρμολογημένη μπαταρία πληροί τις απαιτήσεις ηλεκτρικής ασφάλειας σε επίπεδο οχήματος.

Αντοχή στη διάβρωση και στα χημικά

Σε αντίθεση με τον χάλυβα, το SMC δεν σκουριάζει. Μπορεί να αντέξει την έκθεση σε αλάτι του δρόμου, υγρασία, πιτσίλισμα νερού και πολλά υγρά αυτοκινήτου όταν το σύστημα ρητίνης επιλεγεί σωστά.

Αυτό μπορεί να μειώσει την ανάγκη για δευτερεύουσες αντιδιαβρωτικές επεξεργασίες. Βοηθά επίσης στη διατήρηση της απόδοσης του περιβλήματος κατά τη διάρκεια ζωής του οχήματος, ιδιαίτερα σε παράκτιες περιοχές ή αγορές όπου χρησιμοποιείται ευρέως το αλάτι δρόμου.

Οι χημικές δοκιμές θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τις πραγματικές ουσίες που αναμένονται στην αίτηση, όπως:

·  Μείγματα ψυκτικού και γλυκόλης

·  Λιπαντικά και υδραυλικά υγρά

·  Μέσα καθαρισμού

·  Αλάτι δρόμου

·  Ηλεκτρολύτης μπαταρίας

·  Καύσιμα και λιπαντικά αυτοκινήτων

Μείωση βάρους

Το SMC έχει γενικά χαμηλότερη πυκνότητα από τον χάλυβα. Η πραγματική εξοικονόμηση βάρους εξαρτάται από τη σύνθεση, την περιεκτικότητα σε ίνες, τη γεωμετρία του εξαρτήματος, τις νευρώσεις, τα ένθετα και αν το εξάρτημα SMC αντικαθιστά ένα μεταλλικό κάλυμμα ή έναν δομικό δίσκο.

Δεν αρκεί μια άμεση σύγκριση υλικού-πυκνότητας. Οι μηχανικοί θα πρέπει να συγκρίνουν το βάρος πλήρων, λειτουργικά ισοδύναμων εξαρτημάτων. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της SMC προέρχεται συχνά από το συνδυασμό πολλαπλών σφραγισμένων ή συγκολλημένων μεταλλικών εξαρτημάτων σε ένα χυτό μέρος.

Ενσωμάτωση μερών

Η χύτευση με συμπίεση επιτρέπει την ενσωμάτωση νευρώσεων, προεξοχών, αυλακώσεων στεγανοποίησης, στοιχείων τοποθέτησης, διόδων καλωδίων και τοπικής ενίσχυσης στο περίβλημα.

Αυτό μπορεί να μειώσει:

·  Ο αριθμός των ξεχωριστών εξαρτημάτων

·  Εργασίες συγκόλλησης και στερέωσης

·  Χρόνος συναρμολόγησης

·  Διακύμανση διαστάσεων μεταξύ των ενωμένων μερών

·  Πιθανές διαδρομές διαρροής

Η ενσωμάτωση εξαρτημάτων είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για μεγάλα καλύμματα μπαταριών και πολύπλοκα προστατευτικά πάνελ.

Σταθερότητα διαστάσεων

Μια καλά σχεδιασμένη σύνθεση SMC για αυτοκίνητα μπορεί να προσφέρει χαμηλή συρρίκνωση, σταθερές διαστάσεις και σταθερή ποιότητα επιφάνειας. Αυτές οι ιδιότητες είναι σημαντικές για τη στεγανοποίηση φλαντζών, θέσεων συνδετήρων και μεγάλων επίπεδων επιφανειών.

Επειδή τα περιβλήματα των μπαταριών μπορεί να είναι σημαντικά μεγαλύτερα από τα τυπικά ηλεκτρικά περιβλήματα, η παραμόρφωση και η τοπική διακύμανση του πάχους πρέπει να αξιολογούνται κατά τη διάρκεια της ροής του καλουπιού και της ανάπτυξης εργαλείων.

1. Καθορίστε την απαίτηση πυραντίστασης

Η απόδοση πυρκαγιάς είναι συνήθως το πρώτο μέλημα κατά την επιλογή ενός Περίβλημα μπαταρίας EV SMC.

Τα περιστατικά μπαταριών ιόντων λιθίου μπορεί να εκθέσουν ένα περίβλημα σε φλόγα, ζεστό αέριο, πίεση, λιωμένα σωματίδια και ραγδαία αυξανόμενες θερμοκρασίες. Το υλικό πρέπει να βοηθά στην καθυστέρηση της διάδοσης της πυρκαγιάς και να διατηρεί ένα προστατευτικό φράγμα αρκετό καιρό ώστε να υποστηρίζει τη στρατηγική ασφαλείας του πακέτου μπαταριών.

Το UL 94 V-0 είναι ταξινόμηση υλικών—όχι πλήρης προστασία μπαταρίας

Το UL 94 V-0 ζητείται συχνά για πλαστικά και σύνθετα υλικά επιβραδυντικά φλόγας. Στο πλαίσιο αυτής της δοκιμής, ένα υλικό πρέπει να σταματήσει να φλέγεται εντός καθορισμένων ορίων και δεν πρέπει να εκλύει φλεγόμενες σταγόνες που αναφλέγουν τον δείκτη κάτω από αυτό.

Για πιο απαιτητικές εφαρμογές, οι πελάτες μπορούν να εξετάσουν το UL 94 5VA ή 5VB. Η δοκιμή 5V χρησιμοποιεί πιο σοβαρή έκθεση σε φλόγα. Στη δοκιμή πλάκας, τα 5VA δεν επιτρέπουν την καύση, ενώ τα 5 VB μπορούν να επιτρέψουν μια τρύπα. Το UL περιγράφει το UL 94 ως μια ομάδα δοκιμών μικρής κλίμακας που αξιολογεί την τάση ενός υλικού να σβήνει ή να εξαπλώνει τη φλόγα μετά την ανάφλεξη.

Δύο προσόντα είναι κρίσιμα:

1. Μια βαθμολογία UL 94 συνδέεται με τη δοκιμασμένη σύνθεση και το πάχος του δείγματος.

2. Το UL 94 δεν αναπαράγει ένα πλήρες συμβάν θερμικής διαφυγής μπαταρίας EV.

Ένας βαθμός SMC με βαθμολογία V-0 στα 3 mm δεν πρέπει να περιγράφεται αυτόματα ως V-0 στο 1,5 mm. Να ζητάτε πάντα την αναφορά δοκιμής ή την πιστοποίηση για πάχος ίσο ή μικρότερο από το πάχος του τοιχώματος παραγωγής.

Εξετάστε το πλήρες σενάριο πυρκαγιάς

Ο κατασκευαστής της μπαταρίας θα πρέπει να καθορίσει εάν το εξάρτημα SMC πρέπει να ανθίσταται:

·  Εξωτερική φωτιά καυσίμου

·  Θερμική διαφυγή εσωτερικής κυψέλης

·  Άμεση πρόσκρουση φλόγας

·  Πίδακες αερίου υψηλής θερμοκρασίας

·  Κρούση σωματιδίων

·  Ακτινοβόλος θερμότητα

·  Πίεση που δημιουργείται στο εσωτερικό της συσκευασίας

·  Διάδοση πυρκαγιάς μεταξύ των μονάδων

·  Χρόνος διέλευσης για μια καθορισμένη περίοδο

Ο κανονισμός UNECE αριθ. 100 περιλαμβάνει απαιτήσεις ασφαλείας για επαναφορτιζόμενα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, καλύπτοντας μηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές και περιβαλλοντικές καταπονήσεις. Οι απαιτήσεις του ισχύουν για το REESS και το σύστημα οχημάτων αντί για τη χορήγηση συμμόρφωσης με βάση ένα υλικό στέγασης. Επισκόπηση δοκιμών UNECE R100

Το SAE J2464 παρέχει ομοίως ένα πλαίσιο για δοκιμές κατάχρησης επαναφορτιζόμενων συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας υπό συνθήκες εκτός του κανονικού εύρους λειτουργίας τους.

Επομένως, η προδιαγραφή SMC δεν θα πρέπει να σταματά στο 'επιβραδυντικό φλόγας'. Θα πρέπει να περιλαμβάνει την προβλεπόμενη μέθοδο δοκιμής, το πάχος του δείγματος, τις συνθήκες έκθεσης και τα κριτήρια αποδοχής.

Βασικές ιδιότητες που σχετίζονται με την πυρκαγιά προς αίτηση

Κατά τη σύγκριση των επιβραδυντικών φλόγας ενώσεων SMC , ζητήστε διαθέσιμα δεδομένα για:

·  Ταξινόμηση UL 94 και δοκιμασμένο πάχος

·  Περιοριστικός δείκτης οξυγόνου, εάν υπάρχει

·  Οριζόντια και κάθετη συμπεριφορά καύσης

·  Χρόνος ανάφλεξης

·  Συμπεριφορά διάδοσης της φλόγας

·  Πυκνότητα καπνού

·  Απαιτήσεις τοξικών αερίων

·  Απόδοση απελευθέρωσης θερμότητας

·  Αντίσταση κατά της καύσης

·  Μηχανική συγκράτηση μετά από έκθεση σε θερμότητα

·  Θερμική αγωγιμότητα και μεταφορά θερμότητας

·  Μέγιστη βραχυπρόθεσμη έκθεση σε θερμοκρασία

Ο απαιτούμενος συνδυασμός εξαρτάται από το εάν το SMC χρησιμοποιείται ως άνω κάλυμμα, δίσκος κάτω από το αμάξωμα, εσωτερικός φραγμός ή μη δομικό ηλεκτρικό εξάρτημα.

2. Καθορίστε τη μηχανική απόδοση ανά περίπτωση φόρτωσης

Ένα περίβλημα μπαταρίας δεν είναι απλά ένα κουτί. Μπορεί να χρειαστεί να μεταφέρει τις μονάδες μπαταρίας, να αντιστέκεται στους κραδασμούς του οχήματος, να προστατεύει από κρούσεις και να διατηρεί την επιφάνεια σφράγισης καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του οχήματος.

Για το λόγο αυτό, η επιλογή SMC με βάση μόνο την αντοχή σε εφελκυσμό δεν αρκεί.

Απόδοση εφελκυσμού και κάμψης

Η αντοχή σε εφελκυσμό υποδεικνύει τον τρόπο με τον οποίο το υλικό ανταποκρίνεται στα φορτία έλξης, ενώ η αντοχή σε κάμψη είναι ιδιαίτερα σημαντική για φαρδιά πάνελ που υπόκεινται σε κάμψη.

Η τεχνική προδιαγραφή θα πρέπει να περιλαμβάνει:

·  Αντοχή εφελκυσμού και μέτρο εφελκυσμού

·  Αντοχή κάμψης και μέτρο κάμψης

·  Επιμήκυνση στο διάλειμμα

·  Αντοχή κρούσης σε εγκοπές και χωρίς εγκοπές

·  Απόδοση διάτμησης όπου ισχύει

Για ένα μεγάλο κάλυμμα μπαταρίας, η ακαμψία μπορεί να είναι πιο σημαντική από την τελική αντοχή εφελκυσμού. Η ανεπαρκής ακαμψία μπορεί να επιτρέψει στο πάνελ να εκτραπεί, επηρεάζοντας τη στεγανοποίηση της φλάντζας ή δημιουργώντας επαφή με εσωτερικά εξαρτήματα.

Αντοχή σε κρούση

Τα περιβλήματα μπαταριών κάτω από το αμάξωμα μπορούν να εκτεθούν σε κρούση πέτρας, πεσμένα αντικείμενα, υπολείμματα δρόμου και τοπικά φορτία διείσδυσης. Τα επάνω καλύμματα μπορεί επίσης να χρειαστεί να αντέχουν σε φορτία συντήρησης και συναρμολόγησης.

Η σύνθεση SMC, το μήκος των ινών γυαλιού, η περιεκτικότητα σε ίνες και ο προσανατολισμός των καλουπωμένων ινών επηρεάζουν τη συμπεριφορά πρόσκρουσης. Ένας βαθμός με υψηλή τιμή από μια απλή δοκιμή κουπονιού μπορεί να εξακολουθεί να απαιτεί τοπική ενίσχυση σε ευάλωτες περιοχές.

Οι μηχανικοί θα πρέπει να αξιολογούν το χυτευμένο εξάρτημα υπό αντιπροσωπευτικές συνθήκες πρόσκρουσης αντί να βασίζονται μόνο σε τυπικά δείγματα υλικού.

Δόνηση και κούραση

Οι μπαταρίες EV υφίστανται συνεχείς κραδασμούς και επαναλαμβανόμενη μηχανική φόρτιση. Οι πιθανές τοποθεσίες αστοχίας περιλαμβάνουν:

·  Τρύπες στερέωσης

·  Μεταλλικά ένθετα

·  Αιχμηρές γωνίες

·  Διασταυρώσεις νευρώσεων

·  Μεταβάσεις από λεπτό σε παχύ

·  Σημεία τοποθέτησης

·  Ακμές γύρω από μεγάλα ανοίγματα

Η απόδοση της κόπωσης εξαρτάται από τη σύνθεση του υλικού, την ποιότητα καλουπώματος και τον σχεδιασμό των εξαρτημάτων. Ο προμηθευτής SMC θα πρέπει να επανεξετάσει τις κρίσιμες περιοχές μαζί με τον σχεδιαστή καλουπιού και τον κατασκευαστή της μπαταρίας.

Συγκράτηση ερπυσμού και στερέωσης

Τα καλύμματα των μπαταριών βιδώνονται συχνά σε μεταλλικό δίσκο. Τα παρατεταμένα φορτία σφιγκτήρα μπορεί να προκαλέσουν ερπυσμό ή τοπική χαλάρωση της πίεσης σε υλικά με βάση το πολυμερές.

Ο σχεδιασμός μπορεί να απαιτεί:

·  Μεγαλύτερες περιοχές κατανομής φορτίου

·  Μεταλλικοί περιοριστές συμπίεσης

·  Χυτευμένα ένθετα

·  Ελεγχόμενη ροπή σύσφιξης

·  Το τοπικό πάχος τοιχώματος αυξάνεται

·  Ενίσχυση γύρω από τα σημεία στήριξης

Θα πρέπει να εκτελούνται δοκιμές εξαγωγής, ροπής, χαλάρωσης και θερμικού κύκλου στο προτεινόμενο ένθετο και σύστημα στερέωσης.

3. Επιβεβαιώστε τις ηλεκτρικές και θερμικές απαιτήσεις

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του υλικού περιβλήματος μπαταρίας SMC  είναι η ισορροπία μεταξύ της δομικής απόδοσης και της ηλεκτρικής μόνωσης.

Οι σχετικές ηλεκτρικές ιδιότητες μπορεί να περιλαμβάνουν:

·  Διηλεκτρική αντοχή

·  Αντίσταση όγκου

·  Επιφανειακή αντίσταση

·  Συγκριτικός δείκτης παρακολούθησης

·  Αντίσταση τόξου

·  Αντοχή μόνωσης μετά από έκθεση σε υγρασία

Οι τιμές δοκιμής πρέπει να επανεξετάζονται στο προβλεπόμενο πάχος και μετά από περιβαλλοντική προετοιμασία. Η υγρασία, η μόλυνση, η αυξημένη θερμοκρασία και η γήρανση μπορεί να επηρεάσουν την ηλεκτρική απόδοση.

Οι θερμικές απαιτήσεις θα πρέπει επίσης να καθοριστούν προσεκτικά. Το SMC δεν επιλέγεται κανονικά για να μεταφέρει τη θερμότητα μακριά από τις κυψέλες με τον ίδιο τρόπο όπως το αλουμίνιο. Εάν το περίβλημα είναι μέρος του συστήματος θερμικής διαχείρισης, ο σχεδιαστής πρέπει να εξετάσει τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού και τη διαδρομή μεταφοράς θερμότητας.

Σε ορισμένα σχέδια, η χαμηλή θερμική αγωγιμότητα είναι ευεργετική επειδή επιβραδύνει τη μεταφορά θερμότητας. Σε άλλες, η μπαταρία χρειάζεται ελεγχόμενη απαγωγή θερμότητας μέσω ειδικών πλακών ψύξης. Επομένως, η επιλογή SMC πρέπει να συντονιστεί με τον πλήρη σχεδιασμό διαχείρισης θερμότητας.

4. Ταιριάξτε το σκεύασμα SMC με τη διαδικασία καλουπώματος

Το SMC είναι ένα έτοιμο προς καλούπι υλικό που αποτελείται κυρίως από ρητίνη, τεμαχισμένες ίνες γυαλιού, ορυκτά πληρωτικά, πρόσθετα και σύστημα πήξης. Συνήθως χυτεύεται με συμπίεση υπό θερμότητα και πίεση.

Η σωστή σύνθεση πρέπει να παρέχει τόσο απόδοση στο τελικό μέρος όσο και σταθερή επεξεργασία.

Σύστημα ρητίνης

Τα συστήματα ακόρεστου πολυεστέρα και βινυλεστέρα χρησιμοποιούνται ευρέως στο SMC. Η ρητίνη επηρεάζει τη μηχανική απόδοση, τη χημική αντοχή, τη συρρίκνωση, τη θερμική συμπεριφορά και το κόστος.

Ένα τυπικό SMC ηλεκτρικής ποιότητας δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται αυτόματα για ένα περίβλημα EV. Το σκεύασμα μπορεί να χρειαστεί προσαρμογή για:

·  Υψηλότερη αντοχή σε κρούση

·  Βελτιωμένη αντοχή στη φλόγα

·  Χαμηλή συρρίκνωση

·  Καλύτερη χημική αντοχή

·  Μειωμένη πυκνότητα

·  Μεγαλύτερη αντοχή στη θερμότητα

·  Χαμηλές εκπομπές ρύπων

·  Απαιτήσεις επιφάνειας αυτοκινήτου

Περιεκτικότητα σε ίνες γυαλιού και μήκος ινών

Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε γυαλί μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και την ακαμψία, αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει τη ροή, την εμφάνιση της επιφάνειας και το γέμισμα του καλουπιού.

Κατά τη χύτευση με συμπίεση, ο προσανατολισμός των ινών αναπτύσσεται καθώς το φορτίο SMC ρέει μέσα από την κοιλότητα. Αυτό μπορεί να παράγει διαφορετικές ιδιότητες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Το μέγεθος φόρτισης, η θέση φόρτισης και η απόσταση ροής θα πρέπει επομένως να αξιολογούνται κατά την ανάπτυξη της διαδικασίας.

Για περιοχές με υψηλό φορτίο, η τοπική ενίσχυση ή μια υβριδική κατασκευή μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική από την απλή αύξηση της περιεκτικότητας σε γυαλί σε ολόκληρο το τμήμα.

Ροή μούχλας

Ένα μεγάλο περίβλημα μπαταρίας EV μπορεί να περιέχει νευρώσεις, βαθιά τμήματα, κανάλια στεγανοποίησης και μεταλλικά ένθετα. Το SMC πρέπει να ρέει αρκετά μακριά ώστε να γεμίζει την κοιλότητα χωρίς υπερβολικό διαχωρισμό ινών, γραμμές συγκόλλησης ή παγιδευμένο αέρα.

Σημαντικές μεταβλητές καλουπώματος περιλαμβάνουν:

·  Θερμοκρασία καλουπιού

·  Πίεση καλουπώματος

·  Βάρος φόρτισης

·  Μοτίβο φόρτισης και κάλυψη

·  Ταχύτητα κλεισίματος

·  Χρόνος θεραπείας

·  Εξαερισμός

·  Πάχος εξαρτήματος

·  Απόσταση ροής

·  Θέση εισαγωγής

Ο βαθμός θα πρέπει να δοκιμάζεται χρησιμοποιώντας αντιπροσωπευτική γεωμετρία όποτε είναι δυνατόν.

Χωρητικότητα εργαλείων και πρέσας

Τα μεγάλα καλύμματα μπαταριών απαιτούν πρέσα με επαρκές μέγεθος πλάκας, φως ημέρας, έλεγχο κλεισίματος και χωρητικότητα. Η απαιτούμενη δύναμη πίεσης εξαρτάται από την προβαλλόμενη περιοχή εξαρτήματος και την πίεση καλουπώματος—όχι μόνο το βάρος του εξαρτήματος.

Το εργαλείο πρέπει να αφορά:

·  Ομοιόμορφη θέρμανση

·  Εκκένωση αέρα

·  Έλεγχος φλας

·  Ακριβείς διαστάσεις στεγανοποίησης-φλάντζας

·  Ξεκαλούπωμα

·  Τοποθέτηση εισαγωγής

·  Τοπική κατανομή πίεσης

Η προσομοίωση ροής καλουπιού και η έγκαιρη αναθεώρηση της κατασκευής μπορούν να αποτρέψουν δαπανηρές τροποποιήσεις μετά την ολοκλήρωση του εργαλείου παραγωγής.

Χρόνος κύκλου και σκλήρυνση

Το SMC πρέπει να πολυμερίζεται σταθερά τόσο σε παχιά όσο και σε λεπτά τμήματα. Η ανεπαρκής σκλήρυνση μπορεί να μειώσει την αντίσταση στη θερμότητα, τη δύναμη και τη σταθερότητα των διαστάσεων. Ο υπερβολικός χρόνος σκλήρυνσης, ωστόσο, μειώνει την απόδοση παραγωγής.

Οι δοκιμές παραγωγής θα πρέπει να επιβεβαιώσουν:

·  Ελάχιστος σταθερός χρόνος σκλήρυνσης

·  Πολυμερισμός πυρήνα και επιφάνειας

·  Κατεδαφιστική συμπεριφορά

·  Αλλαγή διαστάσεων μετά το καλούπι

·  Warpage

·  Επιφανειακά ελαττώματα

·  Συνοχή μηχανικής-ιδιότητας

5. Αξιολογήστε την Περιβαλλοντική Ανθεκτικότητα

Τα περιβλήματα μπαταριών EV λειτουργούν υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και δρόμου. Το πρόγραμμα πιστοποίησης υλικού θα πρέπει να αντιπροσωπεύει την επιδιωκόμενη αγορά οχημάτων.

Οι συνιστώμενες αξιολογήσεις μπορεί να περιλαμβάνουν:

·  Έκθεση σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες

·  Θερμική ανακύκλωση

·  Γήρανση θερμοκρασίας και υγρασίας

·  Απορρόφηση νερού

·  Έκθεση σε αλάτι-ψεκασμό

·  Χημική εμβάπτιση

·  Έκθεση UV για εξωτερικά ορατά μέρη

·  Κρούση χαλίκι και πέτρα

·  Δόνηση μετά από περιβαλλοντική γήρανση

·  Απόδοση σφράγισης μετά το ποδήλατο

Το υλικό θα πρέπει επίσης να αξιολογηθεί μαζί με επιστρώσεις, κόλλες, παρεμβύσματα, ένθετα και συνδετήρες. Οι διαφορές στη θερμική διαστολή μεταξύ SMC και μεταλλικών εξαρτημάτων μπορούν να επηρεάσουν τα φορτία των αρμών και την απόδοση στεγανοποίησης.

6. Ελέγξτε το πάχος, τη στρέβλωση και τις επιφάνειες σφράγισης

Η στεγανοποίηση του περιβλήματος της μπαταρίας είναι απαραίτητη για την αποφυγή εισόδου νερού, σκόνης και ρύπων στη συσκευασία. Τα μεγάλα καλουπωμένα καλύμματα πρέπει να διατηρούν την επιπεδότητα της φλάντζας και την ακρίβεια των διαστάσεων μετά τη χύτευση και τον θερμικό κύκλο.

Ο σχεδιασμός θα πρέπει να αποφεύγει την περιττή διακύμανση πάχους. Οι απότομες μεταβάσεις μπορούν να δημιουργήσουν ανομοιόμορφη ροή, εσωτερική πίεση, σημάδια βύθισης και στρέβλωση.

Τα χρήσιμα μέτρα σχεδιασμού περιλαμβάνουν:

·  Σταδιακές μεταβάσεις πάχους

·  Ισορροπημένες ρυθμίσεις νευρώσεων

·  Στρογγυλεμένες εσωτερικές γωνίες

·  Συνεπής γεωμετρία φλάντζας

·  Κατάλληλες γωνίες βύθισης

·  Ελεγχόμενες αναλογίες πλευρών προς τοίχο

·  Στρατηγική τοποθέτηση φόρτισης

·  Τοπική και όχι υπερβολική συνολική ενίσχυση

Το σύστημα φλάντζας, η απόσταση των μπουλονιών και η επιτρεπόμενη απόκλιση της φλάντζας θα πρέπει να καθοριστούν πριν οριστικοποιηθούν το τμήμα SMC και το καλούπι.

Λίστα ελέγχου επιλογής SMC για περιβλήματα μπαταριών EV

Συνήθη λάθη επιλογής SMC

Πολλά λάθη μπορεί να καθυστερήσουν ένα έργο περίβλημα μπαταρίας EV:

1. Επιλογή υλικού μόνο από δεδομένα UL 94 V-0.
Το V-0 δεν αντιπροσωπεύει ολόκληρο το σενάριο θερμικής διαφυγής ή πυρκαγιάς οχήματος.

2. Αγνοώντας το δοκιμασμένο πάχος.
Ένας βαθμός ευφλεκτότητας ή διηλεκτρική τιμή ενδέχεται να μην ισχύει για λεπτότερο τοίχο παραγωγής.

3. Χρησιμοποιώντας την αντοχή του κουπονιού ως την πλήρη δομική προδιαγραφή.
Η ροή ινών, οι νευρώσεις, οι γραμμές συγκόλλησης και τα ένθετα επηρεάζουν την πραγματική απόδοση του εξαρτήματος.

4. Καθορισμός μέγιστης αντοχής χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η ροή καλουπιού.
Μια σύνθεση πρέπει να γεμίζει το εργαλείο αξιόπιστα καθώς και να πληροί τις μηχανικές απαιτήσεις.

5. Αντιμετώπιση ενός καλύμματος SMC ως αντίγραφο ενός μεταλλικού εξαρτήματος.
Τα σύνθετα μέρη απαιτούν το δικό τους σχέδιο ραβδώσεων, φλάντζας, στερέωσης και πάχους.

6. Επικύρωση του υλικού αλλά όχι του συναρμολογημένου περιβλήματος.
Οι σφραγίδες, οι αρμοί, τα ένθετα και οι διεπαφές συχνά καθορίζουν την απόδοση του τελικού πακέτου.

Προσαρμοσμένες λύσεις SMC από την JLON

Η JLON προμηθεύει προσαρμοσμένες ενώσεις SMC  για ηλεκτρικές εφαρμογές, αυτοκίνητα και εφαρμογές μεταφοράς. Επειδή τα συστήματα μπαταριών EV έχουν διαφορετικές αρχιτεκτονικές περιβλήματος και στόχους επικύρωσης, η διατύπωση SMC θα πρέπει να ταιριάζει με το μεμονωμένο έργο αντί να επιλέγεται από μια ενιαία κατηγορία γενικής χρήσης.

Οι διαθέσιμες κατευθύνσεις ανάπτυξης περιλαμβάνουν:

·  Επιβραδυντικό φλόγας SMC 

·  Ηλεκτρική μόνωση SMC 

·  Υψηλής αντοχής ίνες υάλου SMC 

·  SMC χαμηλής συρρίκνωσης 

·  Ανθεκτικό στη θερμότητα SMC 

·  SMC ανθεκτικό στη διάβρωση 

·  SMC για καλύμματα μπαταριών EV 

·  SMC για θήκες μπαταριών και προστατευτικά πάνελ 

·  SMC για ηλεκτρικά περιβλήματα υψηλής τάσης 

·  Προσαρμοσμένο χρώμα SMC αυτοκινήτου 

Για να συστήσει ένα κατάλληλο σκεύασμα, το JLON εξετάζει συνήθως τις ακόλουθες πληροφορίες:

·  Σχέδιο τμήματος ή τρισδιάστατο μοντέλο

·  Προβλεπόμενη εφαρμογή

·  Απαιτούμενο πρότυπο πυρκαγιάς

·  Ελάχιστο πάχος τοιχώματος παραγωγής

·  Μηχανολογικοί-ιδιοκτησιακοί στόχοι

·  Απαιτήσεις ηλεκτρικής απόδοσης

·  Θερμοκρασίες λειτουργίας και αιχμής

·  Συνθήκες χημικής έκθεσης

·  Βάρος και διαστάσεις εξαρτήματος

·  Πιέστε και καλουπώστε πληροφορίες

·  Ετήσια ζήτηση

·  Απαιτούμενες εκθέσεις δοκιμών ή εγκρίσεις αυτοκινήτου

Συνιστώνται ανεπιφύλακτα η χύτευση πρωτοτύπων και η αντιπροσωπευτική δοκιμή εξαρτημάτων πριν από την έγκριση της παραγωγής.

Σύναψη

Επιλέγοντας Το SMC για ένα περίβλημα μπαταριών EV  απαιτεί κάτι περισσότερο από τη σύγκριση της αντοχής σε εφελκυσμό ή το αίτημα γενικού επιβραδυντικού φλόγας. Το υλικό πρέπει να λειτουργεί ως μέρος ενός πλήρους συστήματος που περιλαμβάνει τη γεωμετρία του περιβλήματος, το σχέδιο στεγανοποίησης, τα ένθετα, το σύστημα ψύξης, τις μονάδες μπαταρίας και τη δομή του οχήματος.

Η καλύτερη σύνθεση SMC θα πρέπει να παρέχει μια πρακτική ισορροπία μεταξύ:

·  Αντοχή στη φλόγα και στη θερμότητα

·  Μηχανική αντοχή και ακαμψία

·  Αντοχή σε κρούσεις και κραδασμούς

·  Ηλεκτρική μόνωση

·  Αντοχή στη διάβρωση και στα χημικά

·  Σταθερότητα διαστάσεων

·  Αξιόπιστη ροή καλουπιού

·  Ανταγωνιστικός χρόνος κύκλου παραγωγής

Το πιο σημαντικό, οι ισχυρισμοί πυρκαγιάς, δομικής και ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να επαληθεύονται στο προβλεπόμενο πάχος τοιχώματος και στη συνέχεια να επικυρώνονται στο τελειωμένο περίβλημα.

Για ένα νέο έργο SMC περίβλημα μπαταρίας EV  , επικοινωνήστε με την JLON με το σχέδιό σας, τις απαιτήσεις απόδοσης και τις συνθήκες χύτευσης. Η ομάδα μας μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση της απαιτούμενης σύνθεσης και στην προετοιμασία μιας προσαρμοσμένης λύσης υλικού SMC.