تحليل المتطلبات الأساسية لعملية قالب الحقن لغطاء عزل أسلاك بطارية تخزين الطاقة

في أنظمة بطاريات تخزين الطاقة، تُستخدم أغطية عزل مجموعة الأسلاك، باعتبارها مكونات مهمة تضمن السلامة الكهربائية وتوفر العزل والدعم الهيكلي، على نطاق واسع في سيناريوهات الجهد العالي-مثل مجموعات بطاريات الطاقة الجديدة لمركبات الطاقة وأنظمة حاويات تخزين الطاقة. نظرًا للهيكل الدقيق، ومتطلبات العزل الكهربائي العالية، ومساحة التجميع المحدودة لهذا المكون، فإن قالب الحقن الخاص به يضع متطلبات عالية للغاية على تكنولوجيا القالب. تحلل هذه المقالة بشكل منهجي الجوانب التقنية الأساسية لعمليات قولبة الحقن لأغطية عزل أحزمة الأسلاك، بما في ذلك اختيار المواد، وتصميم هيكل القالب، وتخطيط البوابة، وتصميم القالب، وأنظمة التحكم في درجة حرارة القالب.

عملية التشكيل بالحقن للألواح العازلة لأسلاك تخزين الطاقة

I. الخصائص المادية للألواح العازلة لأسلاك الأسلاك

تصنع الألواح العازلة لأحزمة الأسلاك في الغالب من PBT، PA66، PP، وغيرها من المواد البلاستيكية الهندسية، والتي تتطلب عادةً الخصائص التالية:

عزل عالي (جهد الأعطال أكبر من أو يساوي 20 كيلو فولت/مم)

مقاومة جيدة للحرارة (درجة حرارة تشويه الحرارة أكبر من أو تساوي 150 درجة)

تصنيف مثبطات اللهب UL94 V-0

استقرار عالي الأبعاد وامتصاص منخفض للماء (<0.3%)

إذا أخذنا PBT-GF30 (30% PBT مقوى بالألياف الزجاجية) كمثال، فإن قابلية التدفق معتدلة (MFR حوالي 10-30 جم/10 دقيقة)، ومعدل انكماشه حوالي 0.2-0.5%. ومع ذلك، فإن تقوية الألياف الزجاجية تقدم تباينًا، مما يجعلها عرضة للالتواء أو الإجهاد الداخلي. لذلك، يجب مراعاة الخصائص الريولوجية للمادة، ونافذة درجة حرارة القالب، وسلوك المعالجة بشكل شامل أثناء تصميم القالب.

ثانيا. تصميم تجويف القالب والتحكم في سمك الجدار لألواح عازلة الأسلاك

تكون ألواح عزل مجموعة الأسلاك في الغالب-هياكل رقيقة الجدران (عادةً ما يتراوح سمكها بين 1.5 و2.5 مم)، ولكن بعض المناطق، مثل مشابك التثبيت، وأضلاع العزل، ومناطق وضع أخدود الأسلاك، تحتاج إلى سماكة. ولذلك، يجب أن يكون لتجويف القالب الخصائص التالية:

تصميم موحد لسمك الجدار: تجنب علامات الانكماش وعلامات العداء البارد الناتجة عن التغيرات المفاجئة في السمك المحلي.

هيكل ضلع معقول: يجب أن يكون ارتفاع أضلاع التسليح أقل من أو يساوي 2.5 مرة سماكة الجدار الرئيسي، ويجب أن يكون العرض 0.5 مرة سماكة الجدار لتجنب السماكة الزائدة التي تؤدي إلى صعوبات الملء أو التبريد غير المتساوي.

تجنب الزوايا الحادة: يجب أن يكون نصف قطر جميع الزوايا الداخلية والخارجية 0.5 ~ 1 مم لتجنب تركيز الضغط وضعف تدفق المواد.

تصميم تجاويف متعددة- في نفس القالب (على سبيل المثال، 2/4 تجويف): مطلوب تصميم مجاري متوازن وصارم لتجنب الحشو غير المتناسق بين التجاويف.

ثالثا. تخطيط البوابة وتصميم نظام العداء للوحات عازلة الأسلاك

نظرًا لأن حجم هيكل لوحة الغطاء يزيد بشكل عام عن 100 مم، وغير منتظم الشكل، ويتضمن فتحات، وأضلاع تقوية، وهياكل تراكبية، فإن تصميم البوابة أمر بالغ الأهمية. تشمل النقاط الرئيسية ما يلي:

يجب على المجاري الرئيسية والمجاري الفرعية استخدام آبار البزاقة الباردة المغلقة بالكامل لمنع دخول المواد الباردة إلى التجويف.

يتم استخدام البوابات الجانبية-المثبتة أو المغمورة بشكل شائع في هياكل ألواح التغطية، مما يوفر مزايا مثل القص التلقائي وعلامات البوابة المخفية.

تجنب خطوط اللحام الضعيفة الناتجة عن حقن نقطة واحدة-: يلزم تحليل تدفق قالب CAE، مع وضع نقاط حقن متعددة أو بوابات حلقية حول الأضلاع والفتحات.

تصميم مناسب لحجم البوابة: بأخذ PBT-GF30 كمثال، يوصى باستخدام مقطع عرضي للبوابة -بحجم 3×1.5 مم. الحجم الصغير جدًا سيؤدي إلى عدم كفاية الحشو، في حين أن الحجم الكبير جدًا سيؤدي إلى التوتير والتزييف.

رابعا. تحسين تصميم نظام تشكيل عازل أسلاك الأسلاك

بالنظر إلى الشكل المعقد للوحة الغطاء والأجزاء العديدة-الملائمة، يجب أن يوازن تصميم القالب بين الكفاءة والسلامة الهيكلية. تشمل النقاط الرئيسية ما يلي:

مزيج من القاذف المائل وهيكل السحب الجانبي-: مناسب للتصميمات ذات الفتحات السفلية. يجب أن تكون دقة التحكم في ضربات السحب الأساسية- هي<0.1mm.

يجب التحكم في زاوية القاذف الزاوية بين 8 درجة و 15 درجة لتجنب التشويش أو الانزلاق غير الكافي.

**تصميم زاوية مسودة معقول:** أكبر من أو يساوي 1.5 درجة للأسطح الخارجية وأكبر من أو يساوي 2 درجة للثقوب الداخلية، وهو مهم بشكل خاص للمواد المقواة بالألياف الزجاجية لمنع خدوش السطح.

**تخطيط دبوس القاذف:** دبابيس القاذف موزعة بالتساوي لتجنب الدفع المركز الذي يسبب تشوه الجزء. بالنسبة للمناطق المسطحة الأكبر حجمًا، يوصى باستخدام هيكل لوحة الدفع-.

** خامسا. نظام التحكم الدقيق في درجة الحرارة لقوالب عازل الأسلاك:**

**لوحة الغطاء رقيقة نسبيًا وحساسة لتقلبات درجة حرارة القالب، خاصة في المواد المقواة بالألياف الزجاجية حيث يمكن أن تسبب اختلافات درجة الحرارة الاعوجاج بسهولة. ** لذلك، يجب أن يتمتع نظام التحكم في درجة حرارة القالب بميزات التصميم التالية:

**نظام دائرة المياه ذو التغطية الكاملة-:** تأكد من توحيد درجة حرارة التجويف، خاصة من خلال تعزيز قنوات التبريد في مناطق الأضلاع أو المناطق ذات التعزيزات الكثيفة.

**التحكم في الدائرة المستقلة:** بالنسبة للقوالب ذات التجاويف المتعددة أو الهياكل ذات الأشكال غير المنتظمة، يجب استخدام وحدات متعددة للتحكم في درجة الحرارة، مع انحراف في درجة الحرارة أقل من أو يساوي 2 درجة.

**اختيار متوسط ​​التحكم في درجة الحرارة:** يوصى باستخدام جهاز التحكم في درجة حرارة القالب مع التحكم في درجة حرارة الماء من 85 إلى 120 درجة. إذا كانت المادة تتطلب تبلورًا عاليًا، فمن الضروري تسخين الزيت إلى ما يزيد عن 140 درجة.

** إدخال تكنولوجيا التبريد السريع (مثل التبريد المائي ذو التردد المتغير + إدخالات سبيكة الموصلية الحرارية العالية) يمكن أن يؤدي إلى تقصير دورة التشكيل بنسبة 15-25%.

سادسا. متطلبات عمر القالب وقابلية الصيانة للوحات عزل أحزمة الأسلاك

تحتاج بطاريات تخزين الطاقة عادةً إلى تلبية تصنيف IP67 أو تصنيف حماية أعلى. كمكون وقائي، تتطلب لوحة الغطاء دقة أبعاد عالية، ويجب أن يكون أخدود حلقة الختم خاليًا من نتوءات. ولذلك، فإن عمر القالب ومتطلبات الدقة هي كما يلي:

اختيار قوالب الصلب: يوصى باستخدام المواد-عالية الصلابة والمقاومة للتآكل مثل S136 وH13.

دقة تصنيع القالب: خشونة سطح التجويف Ra <0.4μm، سطح الختم Ra <0.2μm.

التحكم في دقة توجيه القالب المتحرك والقالب الثابت أقل من أو يساوي ± 0.005 مم لضمان دقة التجميع.

خطة الصيانة الدورية: قم بتنظيف سطح القالب بعد 5000 دورة حقن، واستبدل مسامير القاذف ومزالج السحب الأساسية- بسهولة بعد 10000 دورة.

تتطلب عملية قالب الحقن لألواح عزل مجموعة الأسلاك دقة عالية وتتطلب تصميمًا منسقًا عبر أبعاد متعددة، بما في ذلك المواد والهيكل والقولبة والتحكم في درجة الحرارة. من خلال محاكاة CAE المنهجية، وبناء القالب الأمثل، واستراتيجيات التحكم الصارمة في درجة الحرارة، يمكن تحسين اتساق المنتج وكفاءة القولبة بشكل كبير، مما يضمن سلامة وموثوقية أنظمة تخزين الطاقة. في المستقبل، مع تصغير ونموذجية أجهزة تخزين الطاقة، ستصبح متطلبات التشكيل الدقيق لأغطية الفاصل أكثر صرامة، مما يستلزم ترقيات مستمرة وذكاء لعمليات قولبة الحقن. من خلال التحكم الصارم في متطلبات العملية الرئيسية هذه، يمكن لشركة Donghao Plastics إنتاج أحزمة بطاريات تخزين الطاقة وأغطية الفواصل عالية الجودة-والأداء العالي-، مما يلبي احتياجات العملاء في مجالات التطبيقات المختلفة ويعزز قدرتها التنافسية.