模块化电池外壳展示了压铸如何支持出行的转型:通过提供创意、灵活性和专业知识。了解本文中我们遵循的步骤,以开发安全的适用于各种尺寸电池的外壳。
我们为可持续出行的转型创新
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该行业正朝着可持续出行的方向转型。GF铸造解决方案不仅将自己视为高质量铸件的供应商,还作为开发者、解决方案提供者和合作伙伴。但必要的开发步骤是什么?以及支持我们的客户进行转型和技术转型向可持续出行的相关生产创新是什么?
凭借全球生产网络和内部研发部门,GF铸造解决方案在支持客户转型方面具有良好的定位。无论选择何种动力总成技术:电力、混合动力或氢能。我们的大多数汽车客户将在未来几年内显著增加其车队中完全电动驱动车辆的比例。他们所有人都会需要不同尺寸的电池。这就是为什么我们的研发部门和生产专家开发了模块化电池外壳来展示开发步骤和生产创新。
设计电动汽车铸造电池外壳的五个方面:
1. 设计适合多种电池尺寸的灵活概念
模块化电池外壳示范的想法是提供一种基本、轻便和安全的外壳结构,具有集成功能,例如冷却,可以用于完全电动和混合电动汽车。汽车制造商一旦为其不同的车辆型号提供许多不同的电池尺寸,就可以从模块化中受益。尤其对于运输工具和体积较小的卡车,这些灵活的模块化外壳可能比低产量的定制非模块化外壳更加具有成本效益。
尺寸挑战:通过模块化设计,电池外壳及其模块可以在现有的压铸机上进行铸造,与超出4,400吨闭合力机器能力的大型一体化外壳不同。
2. 选择正确的连接技术
为了安全地(请参见第4和第5点)连接电池外壳的模块,我们的生产工艺灵活多样,以提供最佳的连接技术,例如焊接、粘接和铆接。
3. 集成合适的电池冷却概念
有两种不同的设计概念,用于将冷却集成到铸件中,它们将需要不同的生产步骤:某些几何形状和构造空间可能需要通过焊接安装凸起的薄板,但通常可以将冷却结构直接集成到铸件的设计中。后者将减少装配步骤。模拟有助于我们优化铸件的设计,以及集成冷却系统的设计。
4. 确保几何形状在紧急情况下是安全的
为了确保铸件的几何形状是安全的,我们在设计过程中使用有限元法(FEM)模拟。模拟还帮助我们一般优化设计,并确保铸造框架满足所有强度要求。在发生事故时,外壳中的电池单元必须满足最高的安全标准。为增强强度,可以通过焊接方式向铸件添加挤压型材。
5. 确保冷却系统是压力密封的
由于流经冷却回路的液体处于压力下,我们的电池外壳的集成冷却系统需要压力密封。这可以通过在我们位于瑞士沙夫豪森的内部研发实验室进行的多项测试来保证。
在整个开发过程中,我们专注于许多额外的有限元分析(FEA)模拟和台架测试:根据组件的性质和功能,我们模拟噪声-振动-粗糙度(NVH),进行寿命预测模拟,并分析或测试静态变形、动态行为以及更多场景。