วัสดุการใช้งานสำหรับถาดแบตเตอรี่

ระบบโครงสร้างเป็นรถยนต์พลังงานใหม่ถาดแบตเตอรี่ซึ่งเป็นโครงกระดูกของระบบแบตเตอรี่และสามารถทนต่อแรงกระแทก ต้านทานการสั่นสะเทือน และป้องกันระบบอื่นๆ ได้ถาดแบตเตอรี่ได้ผ่านขั้นตอนการพัฒนาที่แตกต่างกัน ตั้งแต่กล่องเหล็กเริ่มแรกไปจนถึงถาดอลูมิเนียมอัลลอยด์ในปัจจุบัน และไปจนถึงถาดแบตเตอรี่โลหะผสมทองแดงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

1.ถาดเหล็กใส่แบตเตอรี่

วัสดุหลักที่ใช้ในถาดเหล็กแบตเตอรี่คือเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งราคาประหยัด และมีคุณสมบัติในการแปรรูปและการเชื่อมที่ดีเยี่ยมในสภาพถนนจริง ถาดแบตเตอรี่จะได้รับผลกระทบจากสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น ทนต่อแรงกระแทกของกรวด เป็นต้น และเหล็ก พาเลทมีความทนทานต่อการกระแทกจากหินได้ดี

พาเลทเหล็กยังมีข้อจำกัดดังนี้ 1 มีน้ำหนักมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อระยะการเดินทางของยานพาหนะพลังงานใหม่เมื่อบรรทุกบนตัวรถ2 เนื่องจากความแข็งแกร่งที่ไม่ดี พาเลทแบตเตอรี่ที่เป็นเหล็กจึงมีแนวโน้มที่จะพังทลายลงระหว่างการชนกันการเสียรูปจากการอัดขึ้นรูปเกิดขึ้น ส่งผลให้แบตเตอรี่เสียหายหรือเกิดเพลิงไหม้3 ถาดแบตเตอรี่ที่เป็นเหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ และมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนของสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ส่งผลให้แบตเตอรี่ภายในเสียหาย
2. ถาดใส่แบตเตอรี่อลูมิเนียมหล่อ

ถาดแบตเตอรี่อะลูมิเนียมหล่อ (ตามที่แสดงในภาพ) ขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียวและมีการออกแบบที่ยืดหยุ่นไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการเชื่อมเพิ่มเติมหลังจากสร้างถาดแล้ว ดังนั้นคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมจึงสูงเนื่องจากการใช้วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียม น้ำหนักก็ลดลงอีก และโครงสร้างของถาดแบตเตอรี่นี้มักใช้ในชุดแบตเตอรี่พลังงานขนาดเล็ก

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอลูมิเนียมอัลลอยด์มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่อง เช่น การหล่อด้านล่าง รอยแตก การปิดเย็น รอยบุบ และรูพรุนในระหว่างกระบวนการหล่อ คุณสมบัติการปิดผนึกของผลิตภัณฑ์หลังการหล่อไม่ดี และการยืดตัวของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อต่ำ และ มีแนวโน้มที่จะเสียรูปหลังจากการชนเนื่องจากข้อจำกัดของกระบวนการหล่อ ถาดแบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่ไม่สามารถผลิตได้โดยการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม

3. ถาดแบตเตอรี่อลูมิเนียมอัลลอยด์อัดขึ้นรูป

ถาดแบตเตอรี่โลหะผสมอลูมิเนียมอัดขึ้นรูปเป็นโซลูชันการออกแบบถาดแบตเตอรี่หลักในปัจจุบันตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันผ่านการต่อและการประมวลผลโปรไฟล์มีข้อดีคือการออกแบบที่ยืดหยุ่น การประมวลผลที่สะดวก และการปรับเปลี่ยนได้ง่ายในแง่ของประสิทธิภาพ ถาดแบตเตอรี่อลูมิเนียมอัลลอยด์อัดขึ้นรูปมีความแข็งแกร่งสูง ทนทานต่อการสั่นสะเทือน การอัดขึ้นรูป และแรงกระแทก

เนื่องจากความหนาแน่นต่ำและมีความแข็งแรงจำเพาะสูง อลูมิเนียมอัลลอยด์จึงยังคงรักษาความแข็งแกร่งไว้ได้พร้อมทั้งรับประกันสมรรถนะของตัวรถมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมยานยนต์น้ำหนักเบาในช่วงต้นปี 1995 บริษัท Audi ของเยอรมนีได้เริ่มผลิตตัวถังรถยนต์โลหะผสมอะลูมิเนียมจำนวนมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตรถยนต์พลังงานใหม่เกิดใหม่พิเศษ เช่น Tesla และ NIO ยังได้เริ่มเสนอแนวคิดตัวถังอลูมิเนียมทั้งหมด ได้แก่ ตัวถังอลูมิเนียมอัลลอยด์ ประตู ถาดแบตเตอรี่ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวิธีการต่อรอยทำให้ชิ้นส่วนต่างๆ ต้องประกบด้วยวิธีการเชื่อมและวิธีอื่นๆมีหลายชิ้นส่วนที่ต้องเชื่อมและกระบวนการมีความซับซ้อน