目前提升電池能量密度主要有兩種路徑:一是增加單體電芯的比能量;二是電池包的結構輕量化。提升單體電芯的比能量,技術難度大,研發周期長,資金投入大,相比之下,使電池包的結構輕量化則更容易實現。
鋁合金具有密度低、熱穩定性、比強度高、耐腐蝕性及導熱性良好、成型容易、無磁性等諸多優點,因此是電池包輕量化設計的理想材料。
目前,新能源電池包殼體主流用材是擠壓鋁合金殼體+PP/玻纖復合材料上蓋,該方案具有輕量化前景。殼體采用鋁擠壓型材 + 攪拌摩擦焊 + MIG焊的方案,綜合成本低,性能滿足要求,且可實現水冷電池的循環水道的集成。
鋁合金電池包殼體已在眾多車企得到應用,例如比亞迪、蔚來、北汽等。該殼體可提升電池包能量密度,增加續航里程。由此可見,鋁合金電池包殼體具有廣闊的市場前景。
鋁合金電池包殼體結構(簡要模式):
鋁合金電池包殼體圖
底板局部切圖
由于整車行駛環境的復雜性,尤其是電池包安裝在車輛底盤下方區域,為了保證電池包的安全性,必須做好安全防護設計。
車輛在行駛過程中,因電池模組工作會產生大量的熱,為了防止電池內部【熱失控】情況的發生,電池控制單元會實時采集電芯溫度,當溫度過高時,控制單元會打開水冷系統對電池包實施溫控調節。如果密封性不良,電池包可能會因水汽的侵襲導致電池的電氣故障、短路、漏電等危害,因此必須為電池系統提供防水、防塵的環境。
焊接工藝中的問題:
由于電池包安全防護設計的要求,必須保證焊接后電池包底板的密封性完好。每完成一道焊接工藝,都需檢查焊縫密封性是否滿足設計要求。
現有檢測方式:
將壓縮空氣(通常使用的壓力范圍:12kPa、300kPa)注入模具內,檢查壓力在一段時間內的保持情況,如果壓力無法保持,則需要對焊縫處噴肥皂水進行足一排查
缺點:檢測效率低,漏檢
NL聲學成像儀解決方案:
優勢:1. 大范圍掃描 2.快速精細定位 3.感知微小泄漏
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