Buborékok és kockázat – ilyen a modern akkumulátorgyártás
Mi az összefüggés a kitöltés minősége és a biztonsági szint között?
2022. november 04., péntek, 06:00
Címkék: adagolás adagolástechnika adagolórendszer akkumulátor elektromobilitás elektromos autó elektromos jármű ViscoTec
A mobilitás forradalma szorosan összefügg azzal a kérdéssel, hogy melyik akkumulátortechnológia fenntartható, költséghatékony és elég biztonságos ahhoz, hogy tartósan alkalmazható legyen elektromos autókban és haszongépjárművekben, vagy éppen az elektromos kerékpárokban.
Egy akkumulátor üzembiztonsága nagymértékben függ a tiszta gyártástechnológiától: az egyes akkumulátorcellákat egyrészt speciálisan erre a célra kifejlesztett kitöltő masszával kell rögzíteni az akkumulátorházban. Másrészt a kikeményedett keveréknek teljesen mentesnek kell lennie légbuborékoktól és szennyeződésektől. Csak így biztosítható, hogy az akkumulátor ellenálljon a szélsőséges külső hatásoknak – például eséseknek és ütközéseknek –, és hogy a légbuborékok ne váljanak tűzgyorsítóvá.
A Von Roll Group mérnökei azt a kérdést járták körül, hogy milyen összetevőkből kell állnia a kitöltő keveréknek, és miként lehet azt folyamatbiztosan keverni. Azt is vizsgálták, hogy a többkomponensű keveréket hogyan lehet egy akkumulátorcellákat tartalmazó akkumulátormodulba – mintakomponensbe – pontosan adagolni. A cél egy biztonságos, kétkerekű járművekbe szánt akkumulátor előállítása volt a megfelelő keverék pontos adagolásával.
A Von Roll ezzel érdemi adatokra akart szert tenni arra vonatkozóan, hogy a laboratóriumi méretekben tesztelt adagolási technológia könnyen átültethető-e a sorozatgyártásba, illetve az adagolási folyamat átvihető-e a nagyobb akkumulátormodellekre. A vizsgálat során 13682-es és 13683-as kétkomponensű poliuretán gyantákat használtak. A laboratóriumi teszthez ezeket kartusból 7,14:1 és 7,69:1 [vol] arányban keverték egy alumíniumból készült, kerek cellákkal ellátott minta-akkumulátormodulba.
A ViscoTec mérnökeivel folytatott intenzív párbeszédet követően a Von Roll fejlesztői úgy döntöttek, hogy a bevált progresszív üregszivattyú-technológián alapuló ViscoDuo-VM 12/8 szelep nélküli, kétkomponensű adagolót használják, amellyel a két komponens pontosan és térfogat-alapúan adagolható, így a massza az egyes cellák közé juttatható a házba.
A folyamat leegyszerűsítése érdekében mind az alkatrészeket, mind az anyagot felmelegítették – így a légbuborékok a jobb áramlási tulajdonságok miatt teljes mértékben kiküszöbölhetők. A felhordás befejeztével a keverék optimális kikeményedését a megfelelő keverési arány garantálta. A Von Roll különös hangsúlyt fektetett az adagolás megállítására, amely megbízhatóan küszöbölte ki az anyagpazarlást, és garantálta a keverék homogén felületét.
A ViscoTec műszaki központjában végzett adagolási teszt
A ViscoDuo-VM mellett szólt az a tény, hogy a Von Roll a kétkomponensű anyag cseréjekor is ugyanazokra a teljesítményjellemzőkre számíthat: a svájci cég olyan gyantákra specializálódott, amelyeket minden iparágban használnak, ahol az elektromos eszközöket és az elektronikus alkatrészeket igényes környezeti paraméterek mellett használják. A vállalat ezért többek között olyan fenntartható készítmények kifejlesztésére is fókuszál, amelyek segítségével meghosszabbítható az alkatrészek élettartama, és növelhető a teljesítményük.
A ViscoTec adagolótechnológiájának másik előnye ebben az összefüggésben valószínűleg a moduláris felépítés, ami különösen a sorozatgyártásra való átállás, a hosszú karbantartási ciklusok és az egyszerű, modulszinten történő alkatrészcsere szempontjából jelent egyértelmű hozzáadott értéket.
Összességében a kétkomponensű ViscoDuo-VM adagoló rugalmasan használhatónak bizonyult, és a tökéletes adagolás révén optimális elektromos szigetelési tulajdonságokat biztosíthat a jövőben az akkumulátorgyártásban. A keverék pontos felhordásával biztosítható a legyártott akkumulátorok előírt tűzállósága, ezenkívül hővezető képességük is optimális. Ezen túlmenően a precíz adagolás és a kikeményedés az alapja a gyanták és így az akkumulátor bizonyíthatóan legjobb mechanikai tulajdonságainak.
