電池儲能電池箱體在儲能系統(tǒng)中起著至關重要的作用,其重要功能包括承重保護、傳熱均溫、電氣安裝和防水密封等。隨著電池能量密度要求的不斷提高,鋁合金材料因其具有更高的導熱性能和較低的密度,采用鋁合金材料成為提升電池系統(tǒng)效能的一種有效解決方案。
采用流道與箱體側壁的一體化成型設計可以節(jié)省關鍵承重部位的焊接工作,從而提升整體的結構強度,在靜態(tài)承重、提拉吊裝和隨機振動等多種情況下保持結構安全與穩(wěn)定性,而且在一定程度上可以改善箱體氣密性表現(xiàn)。
此外,一體化設計有助于減少零件數(shù)量并降低箱體重量,通過擠壓成型工藝制造,開模成本低、加工方便、易于修改,可以滿足不同批量的靈活性需求。
儲能用液冷下箱體一般寬度790-810mm,高度40-240mm不等,分為平板式和法蘭式(見下圖),液冷下箱體的長度與儲能產品的容量等因素相關,通用方案有48s、52s、104s等多種不同規(guī)格。
平板式液冷下箱體
法蘭式液冷下箱體
液冷下箱體是整個電池包的基礎結構,由帶有流道的底板、堵條、水嘴、邊框、梁、支架、吊耳等配件配件拼焊而成矩形框體結構,所有零件都是鋁合金材質。
液冷下箱體零件裝配示意圖
液冷下箱體需要具備足夠的承重能力和結構強度,這對焊接質量提出了較高的要求,包括焊接工藝、焊縫等級控制及焊工技能等,以確保在實際應用中的安全性和可靠性。
液冷技術對液冷箱的氣密性要求較高,包含下箱體氣密性和液冷流道氣密性。并且液冷流道還要承受冷卻液流動壓力,因此液冷流道的氣密性要求更高。
一般要求液冷底板使用攪拌摩擦焊進行焊接,平板式液冷下箱體堵頭也會采取攪拌摩擦焊進行焊接,通常攪拌摩擦焊縫凹陷≤0.5,并保證不允許有脫落或者振動工況下可脫落金屬異物。
液冷流道、邊框、水嘴、吊耳、橫梁、配件等多采用TIG焊或CMT焊。考慮不同部件的性能要求差異,液冷流道、邊框、水嘴、吊耳等均采用滿焊焊接,而橫梁、配件等進行段焊。前后電池模組梁區(qū)平面度單模組<1.5mm,整體平面度<2mm,邊框平面度,單邊框長度每增加500,±0.5。
焊縫表面不允許存在裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、外露夾渣、未焊滿等缺陷。一般要求水嘴焊縫高度≤6mm,其他位置焊縫不超出箱體下表面,前后模組梁內側焊縫不能突出內側面。
焊縫熔深需滿足相關標準要求?;『负附咏宇^,其抗拉強度應不低于母材抗拉強度最低值的60%;激光焊與攪拌摩擦焊焊接接頭,其抗拉強度應不低于母材抗拉強度最低值的70%。
此外,下箱體焊接還必須滿足氣密性IP67的標準,因此對于焊后處理,一般要求前后模組梁區(qū)域焊渣、焊縫需打磨平;托盤外部焊接不允許打磨,密封面焊接處需打磨平整,與邊框無明顯高度差。
表:儲能型材拼接液冷下箱體工藝選型及典型應用
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