Kako ponavljajoča se toplotna ekspanzija vpliva na prevlečena aluminijasta ohišja akumulatorjev v električnih vozilih?

Kako ponavljajoča se toplotna ekspanzija vpliva na prevlečena aluminijasta ohišja akumulatorjev v električnih vozilih?

Ohišja za baterije električnih vozil delujejo v okolju, kjer je temperatura le redko konstantna. Med hitrim polnjenjem, vožnjo z visoko močjo, hlajenjem akumulatorja, parkiranjem v hladnem vremenu in ponavljajočo se uporabo vozila se različni deli akumulatorskega sistema neprekinjeno segrevajo in hladijo.

Aluminij se zaradi nizke gostote, dobre toplotne prevodnosti, odpornosti proti koroziji in uveljavljenih proizvodnih procesov pogosto uporablja v strukturah ohišij baterij. Vendar pa kovina ne ostane dimenzijsko nespremenjena, ko njena temperatura narašča in pada. Pri segrevanju se razširi, pri ohlajanju pa skrči.

Pri neprevlečeni aluminijasti komponenti je to dimenzijsko gibanje predvsem obnašanje materiala, ki ga lahko inženirji upoštevajo pri načrtovanju. Pri prevlečeni aluminijasti komponenti je situacija bolj zapletena. Aluminijasta podlaga, pretvorbeni sloj, temeljni in zaključni premaz se lahko različno odzivajo na temperaturne spremembe. Ponavljajoče se gibanje lahko postopoma obremeni sistem prevleke in njegov vmesnik s kovino.

Rezultat morda ne bo viden po prvih nekaj spremembah temperature. Namesto tega se lahko sčasoma razvijejo majhne napake, zlasti okoli robov, oblikovanih vogalov, lukenj, spojev in območij, ki so izpostavljena dodatnim mehanskim obremenitvam.

Razumevanje tega postopka je pomembno pri izbiri prevlečenega aluminija za pokrove baterij EV, zaščitne plošče in druge komponente, povezane z baterijami.

1. Zakaj se ohišja baterij za električna vozila ponavljajoče stanje zlitine spreminjajo?

Ohišje akumulatorja je izpostavljeno več kot temperaturi okolja zunaj vozila. Toplota lahko izvira iz baterijskih celic, električnih povezav, močnostne elektronike in okolice vozila. Hladilni sistemi nato odstranijo toploto, da ohranijo baterijo v predvidenem območju delovanja.

To ustvarja temperaturne razlike med komponentami in včasih med različnimi območji iste aluminijaste plošče.

1.1 Toplota, ki nastane med vožnjo in polnjenjem

Med pospeševanjem, visokoobremenjeno vožnjo in hitrim polnjenjem celice baterije proizvajajo toploto. Hladilne plošče in sistemi za upravljanje toplote prenašajo to toploto stran od celic, vendar lahko ohišje in bližnji strukturni deli še vedno občutijo spremembe temperature.

Porazdelitev temperature ni nujno enakomerna. Območja v bližini hladilnih kanalov, električnih komponent ali virov toplote se lahko odzovejo drugače kot območja, ki so bolj oddaljena.

To je pomembno, ker se lahko velik aluminijast pokrov neenakomerno razširi, če en del postane bolj vroč kot drugi. Nastala deformacija lahko dodatno obremeni sloje prevlek, zlepljene komponente in tesnilne vmesnike.

1.2 Parkiranje v hladnem vremenu in ponavljajoči se zagoni

Vozilo, ki je pozimi parkirano na prostem, lahko občuti znatno temperaturno razliko med ohišjem akumulatorja in delovno temperaturo, doseženo po vožnji ali polnjenju.

Lahko se zgodi tudi obratno. Toplo ohišje baterije se lahko hitro ohladi, ko je vozilo parkirano v hladnem okolju.

Ti ponavljajoči se temperaturni prehodi so še posebej pomembni za vozila, ki se uporabljajo v regijah z velikimi sezonskimi temperaturnimi nihanji. Prevleko, ki se dobro obnese v enem samem toplem ali hladnem stanju, bo morda treba še vedno oceniti za dolgoročno delovanje pri ponavljajočih se ciklih.

1.3 Lokalne stanje zlitine razlike v notranjosti paketa baterij

Vsak del ohišja baterije ni izpostavljen enakim toplotnim pogojem.

Na primer:

• Zgornji pokrov je lahko izpostavljen drugačnim toplotnim pogojem kot spodnji pladenj.

• Območja v bližini hladilnih plošč lahko sledijo drugačnemu temperaturnemu profilu od zunanjih robov.

• Pritrdilni elementi in nosilci lahko prenašajo toploto drugače kot aluminijasta plošča.

• Tesnilni materiali in lepila se lahko drugače odzivajo na kovinsko podlago.

Te razlike lahko ustvarijo lokalne koncentracije napetosti, zlasti tam, kjer so spojeni materiali z različnimi karakteristikami toplotnega raztezanja.

2. Kaj se zgodi, ko se aluminij vedno znova širi in krči?

Aluminij se pri segrevanju razširi in pri ohlajanju skrči. To gibanje je načeloma reverzibilno, vendar ga lahko okoliške komponente omejijo.

V ohišju za baterije se aluminijasta plošča le redko popolnoma prosto premika. Lahko se pritrdi na aluminijast okvir, jeklene nosilce, pritrdilne elemente, lepilne spoje, tesnila ali druge strukturne komponente.

Ko je raztezanje omejeno, lahko toplotno gibanje povzroči napetost.

2.1 Toplotna ekspanzija povzroča ponavljajoče se mehanske obremenitve

Predstavljajte si prevlečen aluminijast pokrov, ki je tesno pritrjen vzdolž vseh štirih robov. Ko se njegova temperatura poveča, se plošča poskuša razširiti. Pritrdilne točke se upirajo temu gibanju, kar ustvarja napetost znotraj plošče in okoli njenih povezav.

Ko se plošča ohladi, se ponovno skrči.

En cikel ogrevanja in hlajenja lahko povzroči le majhno obremenitev. Vendar lahko ponavljajoči se cikli prispevajo k utrujenosti in postopoma oslabijo področja, ki so že tako ranljiva.

To vpliva tudi na premazni sistem, ker sledi gibanju aluminijaste podlage, hkrati pa ohranja lastne mehanske in toplotne lastnosti.

2.2 Različni materiali se ne širijo z enako hitrostjo

Ohišje baterije lahko združuje komponente iz aluminija, jekla, polimerov, lepil, tesnil in zaščitnih premazov.

Ni nujno, da se ti materiali razširijo ali skrčijo za enako količino pri enaki temperaturni spremembi.

Ta razlika je znana kot neusklajenost toplotnega raztezanja.

Pri prevlečenem aluminiju je prevleka veliko tanjša od kovinske podlage, vendar se mora še vedno prilagajati dimenzijskemu gibanju podlage. Če prevleka postane preveč krhka, izgubi prožnost ali ima nezadostno medfazno oprijemljivost, lahko ponavljajoče premikanje poveča tveganje za razpoke ali ločevanje.

Težava ni le v tem, da se aluminij širi. Gre za to, da se mora celoten materialni sistem prilagoditi temu gibanju, ne da bi pri tem izgubil svojo zaščitno funkcijo.

2.3 Zakaj je število ciklov pomembno

Premaz lahko po kratki izpostavljenosti visokim in nizkim temperaturam ostane vidno nedotaknjen. To ne pomeni samodejno, da bo ohranil enako zmogljivost po več sto ponovljenih ciklih.

Pomembni dejavniki vključujejo:

• stanje zlitine razpon narave in temperaturna razlika.

• Stopnje ogrevanja in hlajenja.

• Čas zadrževanja pri vsaki temperaturi.

• Število ciklov.

• Fleksibilnost in oprijemljivost premaza.

• Aluminijeve zlitine, temperament in debelina plošče.

• Pogoji oblikovanja in preostale napetosti.

• Dodatna izpostavljenost vlagi, koroziji in vibracijam.

Iz tega razloga en sam visokotemperaturni preskus ne more v celoti predstavljati dolgoročne toplotne ciklične zmogljivosti.

3. Kakšne vrste poškodb prevleke se lahko razvijejo sčasoma?

Toplotno kroženje ne povzroči vedno takojšnje ali očitne okvare premaza. V mnogih primerih so prve spremembe mikroskopske in postanejo vidne šele po nadaljnji izpostavljenosti.

3.1 Mikrorazpoke v prevleki

PE RSON>Majhne razpoke se lahko razvijejo, ko ponavljajoče se premikanje substrata obremeni premaz, ki se ne more dovolj deformirati.

Te razpoke je težko prepoznati med običajnim vizualnim pregledom, zlasti če so zelo drobne ali se nahajajo okoli oblikovanih območij.

Če se razpoka razširi skozi sistem zaščitnega premaza, lahko vlaga in jedke snovi lažje pridejo do aluminijaste površine. Dejansko tveganje korozije je odvisno od strukture premaza, stanja podlage, okolja in tega, ali poškodovano območje ostane izpostavljeno.

Kje se mikrorazpoke bolj verjetno pojavijo?

Pogosta področja, ki si zaslužijo pozornost, vključujejo:

• Globoko vlečeni ali ostro upognjeni deli.

• Vogali in prehodi med ravnimi in oblikovanimi površinami.

• Območja okoli montažnih lukenj.

• Robovi, ki so bili po nanosu odrezani ali obdelani.

• Mesta, kjer je plošča omejena s pritrdilnimi elementi ali spoji.

3.2 Izguba oprijem premaza

Oprijem prevleke je odvisen od stanja aluminijaste površine, kakovosti predobdelave, formulacije prevleke, postopka utrjevanja in konsistence izdelave.

Ponavljajoče se toplotno premikanje lahko povzroči napetost na vmesniku med premaznim sistemom in aluminijastim substratom.

Če je vmesnik že šibek zaradi kontaminacije, neustrezne predobdelave ali slabega strjevanja, lahko termični cikel pospeši izgubo adhezije.

V hujših primerih lahko prevleka postane mehurjasta, se lušči ali se lokalno loči od kovine.

Zato oprijema premaza ne smemo ocenjevati samo na neoblikovanem, sveže premazanem vzorcu. Dejanska komponenta se lahko upogiba, pritrdi, sestavi in ​​izpostavi toploti, preden začne delovati.

3.3 Dviganje robov in poškodbe okrog pritrdilnih elementov

Robovi in ​​pritrdilne točke si zaslužijo posebno pozornost pri oblikovanju ohišja za baterije.

Odrezan rob lahko izpostavi aluminijasto podlago, medtem ko lahko izvrtana luknja ali pritrdilna točka povzroči lokalno deformacijo in mehansko obremenitev.

Če se ohišje večkrat razširi in krči, se lahko ta področja dodatno premikajo. Slabo zaščiten rob ali poškodovana prevleka okoli pritrdilnega elementa lahko postane izhodišče za lokalizirano korozijo.

Pri komponentah, ki uporabljajo prevlečeno aluminijasto pločevino, je zato treba pri izbiri materiala in načrtovanju postopka upoštevati zaporedje rezanja, oblikovanja, vrtanja in zaščite robov.

3.4 Nastanek mehurjev in razbarvanje površine

Mehurčki se lahko pojavijo, ko je oprijem oslabljen ali ko se vlaga in drugi onesnaževalci ujamejo pod plast premaza.

Razbarvanje se lahko pojavi tudi pri določenih kombinacijah toplote, izpostavljenosti UV-žarkom, kemikalijam in staranju.

Vendar pa vsaka sprememba barve ne pomeni poškodbe zaradi toplotnega raztezanja. Pomembno je razlikovati med degradacijo prevleke, ki jo povzroči temperaturno kroženje, in spremembami, ki jih povzroči izpostavljenost UV žarkom, stik s kemikalijami, pregrevanje ali nepravilno strjevanje.

4. Katera področja ohišja EV baterije so najbolj ranljiva?

Toplotno gibanje vpliva na celotno komponento, vendar tveganje ni enakomerno porazdeljeno.

4.1 Velike ravne plošče

Veliki aluminijasti pokrovi lahko doživijo spremembe dimenzij na relativno veliki razdalji. Če je plošča pritrjena na več točkah, je lahko razširitev omejena.

To lahko povzroči napetost okoli pritrdilnih elementov, podpornih struktur in lepljenih spojev.

Inženirji bi morali upoštevati dejansko velikost plošče, razporeditev pritrditve, porazdelitev temperature in dovoljeno deformacijo, namesto da bi ocenjevali aluminijasto ploščo ločeno.

4.2 Upognjeni vogali in oblikovani deli

Oblikovanje spremeni geometrijo in lokalno mehansko stanje aluminijaste pločevine. Glede na zlitino, temperament, radij upogiba in postopek oblikovanja lahko prevleka doživi dodatno obremenitev.

Prevleka, ki se dobro obnese na ravnem vzorcu, se po oblikovanju morda ne bo obnašala enako.

Pri predbarvanem aluminiju je še posebej pomembno preverjanje prožnosti in oprijema prevleke po predvidenem postopku oblikovanja.

4.3 Tesnjenje vmesnikov in lepljenih spojev

Ohišja baterij se zanašajo na tesnilne sisteme, ki preprečujejo vstop vode, prahu in drugih onesnaževal v zaščiten prostor.

Neusklajenost toplotnega raztezanja med aluminijem in tesnilom ali lepilnimi materiali lahko spremeni porazdelitev stiskanja in napetosti na spoju.

Ponavljajoče premikanje lahko prispeva k sprostitvi tesnila, utrujenosti lepila ali lokalnemu ločevanju, če sta zasnova spoja in kombinacija materiala neustrezna.

Napaka na prevleki v bližini tesnilne površine lahko tudi oteži dolgoročno zaščito pred korozijo.

4.4 Mešane kovinske povezave

Aluminijasta ohišja se lahko povežejo z jeklenimi nosilci, vijaki ali drugimi kovinskimi komponentami.

Razlike v toplotnem raztezanju lahko povečajo napetost okoli teh povezav. Poleg tega lahko stik med različnimi kovinami v prisotnosti elektrolita povzroči tveganje galvanske korozije.

Električno izolacijo, primerne pritrdilne elemente, obliko spojev in zaščito pred korozijo je zato treba upoštevati skupaj.

5. Kako se vrste premazov odzivajo na ponavljajoče se toplotne cikle?

Vsi sistemi premazov se ne obnašajo enako. Njihovo delovanje je odvisno od kemije smole, debeline filma, pogojev strjevanja, predobdelave, priprave substrata in predvidenega delovnega okolja.

5.1 Premazi iz poliestra ( PE ).

Poliestrski premazi se običajno uporabljajo na predhodno barvanem aluminiju za uporabo v arhitekturi, gospodinjskih aparatih in splošni industriji.

Njihova prožnost, odpornost proti vremenskim vplivom in zmogljivost površine so odvisni od specifične formulacije in specifikacije premaza.

Za komponente, povezane z baterijo, je treba premaz PE oceniti glede na dejansko temperaturno območje, zahteve glede oblikovanja in pogoje izpostavljenosti kemikalijam. Standardnega premaza arhitekturne kakovosti ne bi smeli avtomatično predvidevati kot primernega za ohišje avtomobilskih baterij.

5.2 PVDF Premazi

Premazi PVDF so znani po svoji odpornosti proti vremenskim vplivom in ohranjanju barve v zahtevnih zunanjih okoljih.

Uporabni so lahko tam, kjer sta pomembna dolgoročni videz in odpornost na okolje. Vendar močne vremenske razmere na prostem ne zagotavljajo samodejno odpornosti proti ponavljajočim se toplotnim ciklom v akumulatorskem sistemu EV.

Formulacijo premaza, temeljni premaz, substrat in proizvodni proces je treba še oceniti kot celoten sistem.

5.3 Epoksi in funkcionalni zaščitni premazi

Premazi na osnovi epoksi smole se uporabljajo v različnih industrijskih aplikacijah, kjer sta pomembni oprijem in kemična odpornost.

Odvisno od formulacije lahko nudijo koristno zaščito za določene komponente, povezane z baterijo. Njihovo ustreznost je treba preveriti glede na fleksibilnost, temperaturno izpostavljenost, električne zahteve in predvideni postopek sestavljanja.

Funkcionalni premazi so lahko zasnovani tudi za električno izolacijo, zaščito pred korozijo ali upravljanje toplote. Te funkcije je treba obravnavati ločeno: premaz, ki na primer zagotavlja električno izolacijo, ni samodejno ustrezna toplotna pregrada ali strukturna zaščitna plast.

5.4 debelina premaza Ni edini dejavnik

Debelejša prevleka ne zagotavlja nujno boljše toplotne ciklične zmogljivosti.

Prekomerna debelina filma lahko spremeni prožnost, obnašanje pri strjevanju in porazdelitev napetosti v sistemu premaza. Po drugi strani pa pretanek premaz morda ne bo zagotovil želene ravni zaščite.

Pravilno specifikacijo je treba določiti s tehničnimi podatki proizvajalca premaza, nadzorom procesa in testiranjem na ravni komponent.

6. Kako lahko proizvajalci ocenijo zmogljivost termičnega cikla?

Zanesljivo vrednotenje bi moralo reproducirati pogoje, ki jih pričakuje končna komponenta. Preskušanje le neobdelane aluminijaste pločevine ali neoblikovanega vzorca prevleke morda ne bo razkrilo težav, ki so nastale med proizvodnjo in montažo.

6.1 Termični ciklični preskusi

Preskusi toplotnega cikla izpostavljajo prevlečene aluminijaste vzorce ali končne komponente ponavljajočim se visokim in nizkim temperaturam.

Tipičen testni program lahko vključuje:

1. Določanje pričakovanega temperaturnega območja delovanja in shranjevanja.

2. Določitev zgornje in spodnje preskusne temperature.

3. Nastavitev stopenj ogrevanja in hlajenja.

4. Določitev časa zadrževanja pri vsaki temperaturi.

5. Določitev potrebnega števila ciklov.

6. Pregled površine in premaza po izpostavljenosti.

Temperaturno območje in število ciklov morata izhajati iz zahtev proizvajalca vozila ali ustrezne specifikacije komponente. Ni enotnega univerzalnega termociklističnega profila, ki bi bil primeren za vsako ohišje baterije EV.

6.2 Test oprijema pred in po kolesarjenju

Adhezijo prevleke je treba oceniti pred in po termičnem ciklu, da se ugotovi morebitno poslabšanje.

Preskušanje adhezije s prečnim rezom, kot je ASTM D3359, kjer je primerno, lahko zagotovi primerjalno indikacijo adhezije premaza. Metodo in merila sprejemljivosti je treba izbrati glede na vrsto premaza, podlago in specifikacijo stranke.

Pri zahtevnejših aplikacijah bodo morda potrebne dodatne metode za raziskovanje vmesnika prevleke in načina okvare.

6.3 Preskusi upogibanja in oblikovanja

Če bo aluminijasta plošča upognjena, vtisnjena ali valjana, je treba po predvidenem postopku oblikovanja preveriti učinkovitost premaza.

Prevleka lahko uspešno opravi preskus oprijema na ravnem vzorcu, vendar se po tesnem upogibu razvijejo razpoke.

Preskus mora torej odražati dejansko zlitino, stanje, debelino pločevine, radij upogiba in smer oblikovanja, uporabljeno v proizvodnji.

6.4 Preskušanje korozije in vlažnosti

Toplotno kroženje in izpostavljenost koroziji lahko medsebojno vplivata.

Majhna napaka na prevleki lahko postane pomembnejša, ko je komponenta pozneje izpostavljena vlagi, soli za posipanje cestišča ali drugim jedkim snovem.

Odvisno od uporabe lahko proizvajalci kombinirajo termično kroženje z izpostavljenostjo vlagi ali testiranjem korozije. Testiranje s slanim pršilom je lahko koristno za primerjalno vrednotenje, vendar ga ne bi smeli obravnavati kot neposredno napoved dolgoletne življenjske dobe v resničnem svetu.

6.5 Testiranje na ravni komponente

Ohišje baterije je sestavljen sistem in ne izolirana aluminijasta plošča.

Iz tega razloga mora preverjanje na ravni komponente morda vključevati:

• Toplotno kroženje sestavljenega ohišja.

• Preverjanje vdora vode in prahu.

• Ocena kompresije tesnila in puščanja.

• Preizkušanje vibracij in mehanske vzdržljivosti.

• Pregled pritrdilnih elementov, spojev in lepljenih površin.

• Ocena korozije po izpostavljenosti okolju.

Samo s preskusom prevleke ni mogoče dokazati, da celotno ohišje baterije izpolnjuje zahteve glede varnosti ali vzdržljivosti.

7. Kako lahko oblikovalci zmanjšajo težave s prevlekami, povezane s toplotnim raztezanjem?

Najučinkovitejši pristop je obravnavanje toplotnega gibanja med načrtovanjem in proizvodnjo, namesto da bi se v celoti zanašali na premaz, da ga zdrži.

7.1 Omogočite nadzorovano toplotno gibanje

Ureditve pritrditve morajo upoštevati pričakovano širitev in krčenje aluminijaste plošče.

Odvisno od zasnove lahko inženirji uporabijo ustrezne odmike, gibljive spoje ali pritrdilne ureditve, ki omogočajo premikanje brez ogrožanja strukturne celovitosti ali učinkovitosti tesnjenja.

Cilj ni odpraviti toplotnega raztezanja, ki je naravno vedenje materiala, ampak preprečiti nepotrebne koncentracije napetosti.

7.2 Izberite pravo aluminijevo zlitino in stanje zlitine

Izbira zlitin in temperatur vpliva na sposobnost oblikovanja, trdnost in proizvodno zmogljivost.

Različne komponente ohišja baterije lahko zahtevajo različne lastnosti materiala. Strukturni pladenj, pokrivna plošča in okrasna zaščitna plošča ne smejo samodejno uporabljati iste specifikacije aluminija.

Izbrani material je treba oceniti glede na zahteve glede oblikovanja, mehanske obremenitve, metode spajanja, izpostavljenost koroziji in predvideno delovno temperaturo.

7.3 Kontrolna predobdelava in strjevanje premaza

Dosleden premazni sistem se začne s pravilno pripravljeno površino aluminija.

Čiščenje površine, predobdelava, nanos premaza in pogoji strjevanja vplivajo na oprijem in dolgoročno delovanje.

Slaba kontrola procesa lahko ustvari šibke vmesnike, ki postanejo bolj ranljivi, ko se toplotna obremenitev ponavlja.

Za aluminij, prevlečen z navitjem, je doslednost proizvodnje še posebej pomembna, ker mora kakovost prevleke ostati stabilna po dolžini in širini navitja.

7.4 Zaščitite odrezane robove in mesta montaže

Ko prevlečeni aluminij režemo, vrtamo ali strojno obdelamo, prvotni premaz morda ne bo več ščitil na novo izpostavljenega območja.

Odvisno od zasnove in pogojev izpostavljenosti bodo proizvajalci morda potrebovali ustrezno tesnjenje robov, dodatno zaščito ali proti koroziji odporen montažni detajl.

To je še posebej pomembno pri luknjah, pritrdilnih elementih in spojih ohišij.

7.5 Validacija celotnega materialnega sistema

Aluminijasta podlaga, predobdelava, osnovni premaz, zaključni premaz, lepilo, tesnilo in pritrdilni sistem delujejo skupaj.

Premaz je zato treba izbrati na podlagi celotnega nanosa in ne na podlagi posamezne lastnosti, kot je sijaj, ohranitev barve ali nazivna debelina filma.

Pri programih električnih vozil z visoko vrednostjo lahko zgodnje testiranje vzorcev in proizvodno reprezentativna validacija pomagata prepoznati nezdružljivosti pred masovno proizvodnjo.

8. Kaj naj kupci vprašajo, preden kupijo prevlečeni aluminij za komponente EV baterije?

Nabavne ekipe bi morale zagotoviti več kot le zlitino in debelino, ko zahtevajo prevlečeni aluminij za aplikacije, povezane z baterijami.

Dobavitelj mora razumeti, kako bo material obdelan in kje bo uporabljen.

8.1 Vprašanja o aluminijasti podlagi

• Katera aluminijeva zlitina in kaljenje sta potrebni?

• Kakšne so tolerance debeline in širine?

• Bo material upognjen, vtisnjen, vlečen ali strojno obdelan?

• Ali je komponenta strukturna ali nestrukturna?

• Katere mehanske lastnosti so zahtevane?

8.2 Vprašanja o system premaz

• Ali je premaz PE , PVDF epoksi ali drug funkcionalni sistem?

• Kakšne so zahtevane debeline in barve premaza?

• Je potreben enostranski ali dvostranski premaz?

• Kateri sistem predobdelave se uporablja?

• Katere zahteve glede oblikovanja in adhezije veljajo?

• Ali mora premaz izpolnjevati posebne električne, kemične ali toplotne zahteve?

8.3 Vprašanja o testiranju in sledljivosti

• Ali obstaja določen preskusni profil termičnega cikla?

• Ali so potrebni adhezijski testi pred in po kolesarjenju?

• Ali so vključeni preskusi korozije in vlažnosti?

• Ali stranka potrebuje posebno avtomobilsko specifikacijo ali specifikacijo OEM?

• Ali lahko dobavitelj zagotovi sledljivost serije in zapise o pregledu proizvodnje?

Čim jasneje so te zahteve opredeljene, tem lažje je izbrati ustrezen material in se izogniti nepotrebnim spremembam med proizvodnjo.

9. Izbira zanesljivega dobavitelja prevlečenega aluminija za električna vozila uporaba

Izbira dobavitelja za prevlečeni aluminij ni le stvar primerjave cen ali izbire znane barve. Pri komponentah, povezanih z baterijo EV, morajo kupci preveriti, ali dobavitelj razume razmerje med kakovostjo podlage, predobdelavo površine, zmogljivostjo premaza in nadaljnjo obdelavo.

Naslednja podjetja so lahko vključena na začetni seznam dobaviteljev za raziskave. Niso predstavljeni kot preverjena lestvica dobaviteljev ohišij za baterije za EV in njihovo primernost za določen avtomobilski program je treba potrditi neposredno.

9.1 Dingang – Dobavitelj prebarvanih aluminijastih kolutov in pločevine

Dingang, ki ga upravlja Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., dobavlja barvno prevlečene aluminijaste tuljave in pločevine za vrsto industrijskih in arhitekturnih aplikacij.

Za kupce, ki razvijajo prevlečene aluminijaste plošče, pokrove ali druge nestrukturne komponente, povezane z baterijami, lahko Dingang obravnavamo kot potencialni vir za razpravo o zlitini, temperamentu, debelini, sistemu premazov, barvi in ​​površinskih zahtevah.

spletna stran: https://www.cnchangsong.com/

Pri ocenjevanju Dinganga ali katerega koli drugega dobavitelja za projekt EV bi morali kupci potrditi, ali lahko predlagani material izpolnjuje zahtevane avtomobilske specifikacije, profil toplotnega cikla, merila adhezije in zahteve za validacijo na ravni komponent. Splošne proizvodne zmogljivosti prebarvanega aluminija ne smemo zamenjevati s samodejnim kvalificiranjem za varnostno kritične strukture ohišij baterij.

9.2 Arconic – Aluminijasti valjani izdelki in inženirski materiali

Arconic je uveljavljen proizvajalec aluminija z izkušnjami na področju izdelkov iz valjanega aluminija in inženirskih materialnih rešitev.

Za projekte, ki zahtevajo posebne lastnosti aluminijastega substrata, lahko kupci Arconic vključijo v svoje raziskave materialov in primerjajo razpoložljive oblike izdelkov, tehnične podatke in primernost uporabe.

spletna stran: https://www.arconic.com/

9.3 Metalcolor – kovinski izdelki, prevlečeni z navitjem

Metalcolor je povezan s kovinskimi izdelki, premazanimi v kolobarju, in rešitvami za končno obdelavo površin.

Za projekte, ki vključujejo predhodno barvane kovinske plošče, bi bilo morda koristno pregledati razpoložljive tehnologije premazov, specifikacije izdelkov in proizvodne zmogljivosti.

spletna stran: https://www.metalcolor.com/

9.4 Kaj naredi dobavitelja primernega za projekt baterij za električna vozila?

Dobavitelja je treba ocenjevati glede na dejanske tehnične zahteve in ne le glede na njegov splošni ugled.

Pomembne točke vključujejo:

• Stabilna kakovost aluminijaste podlage in dimenzijska skladnost.

• Nadzorovana predobdelava in nanašanje premaza.

• Dokumentiran oprijem in fleksibilnost premaza.

• Sposobnost zagotavljanja vzorcev za preskuse oblikovanja in toplotnega cikla.

• Konsistentna barva in kakovost površine med proizvodnimi serijami.

• Sledljivost in tehnična dokumentacija.

• Izkušnje s posebnimi avtomobilskimi zahtevami projekta.

Za strukturne predale baterij in dele ohišij, ki so kritični za varnost, bi morali kupci preveriti tudi dobaviteljev obseg proizvodnje, odobritve materialov in ustrezne zahteve sistema kakovosti za avtomobile. Dobavitelj navitja lahko zagotovi prevlečeno ploščo, medtem ko oblikovanje, varjenje, sestavljanje in končno validacijo ohišja opravijo drugi usposobljeni proizvajalci.

10. Končne misli: pred izbiro premaza je treba upoštevati termično kroženje

Ponavljajoče se toplotno raztezanje je običajna značilnost aluminija, vendar so njegovi učinki na prevlečeno ohišje baterije odvisni od celotne zasnove in materialnega sistema.

Glavna tveganja niso omejena na vidne razpoke na prevleki. Izguba oprijema, poškodbe robov, napetost okoli pritrdilnih elementov, degradacija tesnila in korozija na izpostavljenih območjih lahko vplivajo na dolgoročno delovanje.

Za proizvajalce je najzanesljivejši pristop upoštevati toplotno premikanje med načrtovanjem komponente, izbrati ustrezno kombinacijo aluminija in prevleke, nadzorovati pripravo in utrjevanje površine ter validirati končno komponento v reprezentativnih toplotnih in okoljskih pogojih.

Za kupce, ki nabavljajo barvno prevlečen aluminij, mora imeti dobavitelj možnost razprave o več kot o barvi in ​​ceni. Zlitino, temperaturo, kemijo premaza, zmogljivost oblikovanja, oprijem, zaščito robov in zahteve glede testiranja je treba upoštevati skupaj.

Dingang ponuja rešitve za barvno prevlečene aluminijaste tuljave in plošče za stranke, ki razvijajo vrsto industrijskih izdelkov. Če vaš projekt vključuje prevlečene aluminijaste plošče, pokrove ali druge komponente, povezane z baterijami, lahko obiščete Dingang – barvno prevlečen aluminij , da pregleda svojo ponudbo izdelkov in razpravlja o zahtevanih specifikacijah materiala.

Pravi material ni le tisti, ki izgleda dobro, ko zapusti tovarno. Je tisti, ki nadaljuje z delovanjem po oblikovanju, sestavljanju in večkratni izpostavljenosti pogojem njegove predvidene uporabe.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali toplotna ekspanzija povzroči luščenje prevlečenega aluminija?

Ni nujno. Sama ekspanzija aluminija ne povzroči samodejno luščenja. Tveganje je odvisno od prožnosti prevleke, adhezije, temperaturnega območja, števila ciklov, stanja podlage in ali je plošča omejena z drugimi komponentami.

Ali je mogoče za ohišja baterij za električna vozila uporabiti aluminij s prevleko PVDF ?

Premazi PVDF zagotavljajo dobro odpornost proti vremenskim vplivom, vendar zaradi tega niso samodejno primerni za uporabo v vseh baterijskih ohišjih. Prevleko je treba oceniti glede na dejanske toplotne, mehanske, kemične in električne zahteve komponente.

Ali je debelejša prevleka boljša za odpornost na termične cikle?

Ne vedno. Učinkovitost premaza je odvisna od formulacije, debeline filma, strjevanja, predobdelave in fleksibilnosti. Debelejši premaz ni nujno bolj odporen na razpoke ali izgubo oprijema.

Koliko toplotnih ciklov mora zdržati prevlečeni aluminij?

Univerzalnega števila ciklov za vse komponente akumulatorja EV ni. Zahtevano število ciklov in temperaturno območje mora določiti proizvajalec vozila, specifikacija komponent ali veljavni validacijski program.

Ali je mogoče navaden arhitekturno barvno prevlečen aluminij uporabiti v aplikacijah EV baterij?

Upošteva se lahko za nekatere nestrukturne ali dekorativne komponente, ki so predmet testiranja in odobritve stranke. Vendar samo podatki o zmogljivosti na ravni arhitekture ne morejo dokazati primernosti za varnostno kritične dele ohišja baterije. Potrebna je posebna validacija za avtomobile.