Formteil für EV-Batterieeinsätze: Maßgeschneiderte Präzisionsteile für das Wärmemanagement

Formteil für den Einsatz einer EV-Batterie ist eine wichtige Methode zur Lösung der thermischen Probleme beim Schnellladen von Elektrofahrzeugen.

Beim Schnellladen von Elektrofahrzeugen über 2 °C hinaus steigt der Wärmewiderstand der Wärmeleitschicht zwischen der quadratischen Batteriezelle und der Flüssigkeitskühlplatte nach 800 thermischen Zyklen um 300 % , wobei die Hotspot-Temperaturdifferenz örtlich 15 °C übersteigt.

Dies führt direkt zu einer Beschleunigung der Zellalterung und sogar zum Risiko eines thermischen Durchgehens.

Das alte dreischichtige Design aus „Kühlkörper + Wärmeleitpad + Isolierfolie“ ist nicht in der Lage, das Problem der Unebenheiten der Schnittstelle und der langfristigen Zuverlässigkeit zu lösen. Aufgrund seiner integrierten und hochpräzisen Funktionen hat sich das Umspritzen von Einsätzen als die wichtigste Technologie zur Lösung dieses Problems herausgestellt.

Zusammenfassung der Kernantwort

Wichtige Erkenntnisse

• Zwischenflächen-Luftspalte entfernen: Beim Formen mit der Einsatzmethode werden Luftspalte durch Anlegen eines Formdrucks von 50–120 MPa entfernt, und der Wärmewiderstand wird im Vergleich zur Wärmeleitpastenlösung um 40 % verringert. Dies ist eine Hauptursache für die Verbesserung des Kühlsystems und eine erhebliche Verzögerung der Zellverschlechterung.
• Einheitliche Komponente: Der Ersatz der dreischichtigen Struktur durch ein kundenspezifisches Kunststoffteil vermeidet Montagetoleranzen und Alterungsrisiken und reduziert gleichzeitig die Wartungskosten.
• Kostenkontrolle: Spritzgussformeinsätze sind ein hervorragendes Hilfsmittel zur Kalkulation quantifizierbarer Wartungskosten. Teile, die einem hohen Verschleiß unterliegen, können nach 50.000 Formzyklen ausgetauscht werden, was zu einer genauen Budgetplanung führt.
• Produktiver Prozess: In der Form befindliche Prozesskontrollsensoren erhöhen den CPK der Einsatzposition von 0,67 auf 1,33 und verbessern so die Produktausbeute.

Präzisionsbatteriekomponenten: Einlegeformlösungen von JS Precision

Die engagierte Expertise unserer Einlegeformteil Mit unseren Spezialisten können wir Wärmemanagementsysteme für Elektrofahrzeugbatterien entwerfen, die den Präzisionsfertigungsanforderungen unserer Kunden entsprechen. Dies ist der Hauptgrund, warum Sie sich für JS Precision entscheiden sollten , das auf diesen Bereich spezialisiert ist.

Wenn Sie F&E- und Massenproduktionsunterstützung für Kernprodukte wie EV-Batterieeinsatz und Spritzgusseinsätze suchen, hat JS Precision maßgeschneiderte Lösungen für über 20 globale Automobilunternehmen bereitgestellt.

Das System ermöglicht Ihnen die Bewältigung grundlegender Produktionsprobleme und erfüllt gleichzeitig die branchenüblichen Anforderungen , darunter 800-V-Hochspannungs-Schnellladung und längere Fahrstrecken.

Nehmen wir ein ähnliches Szenario als Beispiel: Ein führender Automobilhersteller erlebte während seines Hauptprojekts für SUV-Batteriepakete ein Problem, bei dem Probleme mit der Verschiebung der Einsätze dazu führten, dass 12 Prozent der Materialien zu Abfall wurden und ihre Wärmewiderstandsmessungen die genehmigten Grenzwerte um 30 Prozent überstiegen.

Der Kunde erreichte eine Reduzierung der Ausschussrate um 1,5 Prozent durch die In-Mold-Sensor-Regelung mit geschlossenem Regelkreis und das Design des Einsatzformeinsatzes, wodurch er den Wärmewiderstand um 40 Prozent senken und gleichzeitig mehr als 120.000 US-Dollar an Betriebskosten pro Jahr einsparen konnte, die Sie erzielen können, wenn Sie uns als Ihren Partner auswählen.

JS Precision bietet umfassende Unterstützung, um Sie bei der Erfüllung Ihrer Produktionsanforderungen zu unterstützen, die eine vollständige Einhaltung der Vorschriften erfordern Internationaler Sicherheitsstandard IEC 62133-2:2017 für alle kundenspezifischen Kunststoffteile, um deren Sicherheit und Einheitlichkeit zu gewährleisten.

Unser Unternehmen hat ein komplettes Qualitätskontrollsystem entwickelt, das von der Materialauswahl über den Formenbau bis hin zur Auslieferung der Massenproduktion reicht.

Mit diesem System erhalten Sie vollständige Testberichte und Daten zur Zuverlässigkeitsüberprüfung , sodass Sie sich während unserer Zusammenarbeit sicher fühlen können, während wir alle Aspekte der Qualitätskontrolle übernehmen.

Die Wahl professioneller Insert-Molding-Dienstleistungen kann Kunden dabei helfen, technische Risiken zu mindern und die Produktionskosten zu kontrollieren. Wenn Sie vor Herausforderungen wie Wärmewiderstand und Einfügungsverschiebung in Batteriekomponenten für Elektrofahrzeuge stehen, kontaktieren Sie unsere Ingenieure für eine kostenlose technische Beratung und Lösungsbewertung.

Wie kann das Einsatzformen von EV-Batterien den thermischen Widerstand zwischen flüssigkeitsgekühlter Platte und Batteriezelle lösen?

Viele Kunden haben die gleiche Frage: Wie geht das Umspritzen von Elektrofahrzeugbatterien tatsächlich mit dem Problem des thermischen Grenzflächenwiderstands zwischen der Flüssigkeitskühlplatte und der Batteriezelle um?

Zunächst wird ein separates Stück aus einer Aluminiumlegierung oder Kupfer als Wärmeableitungseinsatz verwendet. Anschließend wird es mittels Umspritzen mit Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit (PPS + Wärmeleitfüllstoff) ummantelt.

Der Druck in der Form wird während dieses Vorgangs auf 50–120 MPa gehalten, um Luftspalte an den Grenzflächen zu beseitigen, wodurch der Wärmewiderstand um etwa 40 % reduziert werden kann.

Durch den Formdruck werden die Luftspalte an der Grenzfläche beseitigt

Beim Spritzgießen werden die Spritzgussformeinsätze in diesem Stadium einem Haltedruck von 50–120 MPa ausgesetzt, wodurch der geschmolzene Kunststoff gezwungen wird, die Oberflächenunregelmäßigkeiten der Metalleinsatzoberfläche auszufüllen und die Kontaktfläche auf 95 % oder mehr vergrößert wird, was zu einer deutlichen Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit führt.

Im Grunde entspricht es dem Einsatz von hohem Druck, um die winzigen Lücken in einer Wand mit Zement zu füllen, was eine dichte Verbindung zwischen Kunststoff und Metall ermöglicht, wodurch die Wärmeleitfähigkeit erheblich verbessert wird und auch Probleme bei der Wärmeableitung aufgrund unzureichenden Kontakts vermieden werden.

Einzelkomponenten-Ersatz der dreischichtigen Struktur

Der kundenspezifische Kunststoffteile , die durch Formen hergestellt werden, erfüllen gleichzeitig die Aufgaben der Wärmeleitfähigkeit (2,5 W/mK), der Isolierung (4000 V Spannungsfestigkeit) und der strukturellen Unterstützung.

Dadurch kann auf Wärmeleitpaste und Isolierfolie verzichtet werden , was wiederum zu geringeren Beschaffungs- und Montagekosten führt und zudem die Alterungsrisiken minimiert.

Um zu erfahren, wie das Umspritzen von Elektrofahrzeugbatterien den thermischen Widerstand Ihres Batteriesatzes weiter reduzieren kann, laden Sie unser technisches Whitepaper herunter, um die Kernpunkte der In-Mold-Druckkontrolle klar zu verstehen.

Abbildung 1: Ein zusammengesetztes Bild, das ein echtes Batteriemodul neben einem schematischen Diagramm und einem Querschnitt zeigt und veranschaulicht, wie thermisches Schnittstellenmaterial (TIM) zwischen der Batterie und der Kühlplatte mittels Umspritzen aufgebracht wird, um die Wärme zu verwalten.

Wie kann eine individuelle Einlegeformung die Wärmeableitung und die Kriechstrecke bei begrenztem Batterieraum ausgleichen?

Die Lösung des Problems des thermischen Widerstands der Schnittstelle ist eine Sache, aber ein weiterer entscheidender Aspekt für Kunden ist das Ausbalancieren der doppelseitigen Wärmeableitung mit einer ausreichenden Kriechstrecke innerhalb eines kleinen Batteriepackraums. Kundenspezifisches Einlegeformen bietet eine ideale Lösung für diese Herausforderungen.

Als Einlagen können beispielsweise Kupferschienen oder Heatpipes im Zellabstand von 8 mm eingesetzt werden. Ein Kunststoff-T trägt einen Einsatz mit zwei Funktionen: Eine Seite leitet Wärme (2,5 W/m·K) und die andere isoliert (Kriechstrecke 4,1 mm).

Der mit Hilfe einer 3D-gedruckten konformen Wasserkanalform geformte Kunststoff bildet dieses T-förmige Merkmal.

Das T-förmige Barrierenkonzept trotzt Platzmangel

Kundenspezifisches Einsatzformteil Für 800-V-Hochspannungsplattformen (Kriechstrecke 3,2 mm) wird eine alternative Einsatzanordnung verwendet. Die Kunststoffwand ist auf der Seite, auf der eine isolierende Barriere erforderlich ist, auf 2,5 mm verdickt. Somit werden sowohl Wärmeableitung als auch Isolierung ohne Volumenzunahme erreicht.

Es ist, als würde man verschiedene Speicherlösungen auf engstem Raum stapeln, wobei eine Seite der Wärmeableitung und die andere der Isolierung dient und keine davon auf Störungen stoßen würde.

Auf diese Weise können Sie innerhalb des begrenzten Platzes im Akkupack gleichzeitig sowohl die Hochspannungssicherheit als auch die Wärmeableitungsanforderungen erfüllen.

3D-gedruckte Formen ermöglichen differenzierte Wandstärken

Die Form für den konformen Wasserkanal ermöglicht eine genaue Regulierung des Kunststoffflusses und ermöglicht so die gleichzeitige Herstellung eines wärmeleitenden dünnwandigen Bereichs von 0,8 mm und eines isolierenden dickwandigen Bereichs von 2,5 mm auf demselben kundenspezifischen Kunststoffteil , sodass auch die Flexibilität beim Teiledesign verbessert wird.

Welche Materialien eignen sich am besten für Spritzgusseinsätze in Batteriemodulen?

Die Entscheidung bezüglich der Materialien für Spritzgussformeinsätze hat direkte Auswirkungen auf die Langlebigkeit der Form, die Produktpräzision und die Produktionskosten. Durch die Nutzung haben wir die beste Lösung ermittelt.

Bei hochfrequenten thermischen Zyklen (-40 °C bis 85 °C, 3000 Zyklen) weisen H13-Stahlformeinsätze eine Dimensionsänderungsrate von 0,012 % auf, was eine bessere Leistung als die 0,025 % von S136 darstellt.

Die WAK-Abweichung zwischen Metalleinsätzen (Kupfer/Aluminium) und PPS-Kunststoff muss auf 2,5 ppm/°C begrenzt werden , was den Maßgenauigkeitsanforderungen von entspricht ISO 12165:2019 .

Vergleich der Formenstahlauswahl

Unter den Materialien für Spritzgusseinsätze ist H13-Stahl mit Oberflächennitrierbehandlung (Härte 1100HV) die beste Option. Selbst nach 3000 thermischen Zyklen beträgt die Dimensionsänderung des Hohlraums 0,008 mm.

Der Leistungsvergleich verschiedener Stähle sieht wie folgt aus:

CTE-Matching-Berechnung

Der WAK-Unterschied zwischen Kupfereinsätzen (WAK=16,8) und 30 % glasfaserverstärktem PPS (WAK=14,3) ist recht gering (nur 2,5), während der Unterschied bei Aluminiumeinsätzen (WAK=23,6) sogar 9,3 beträgt, was bedeutet, dass eine Interferenzkompensation von zusätzlichen 0,2 mm erforderlich ist.

Je kleiner die CTE-Differenz ist, desto besser ist die Produktgenauigkeit.

Im Wesentlichen geht es dabei um die Eignung der Kleidung für Ihren Körper. Je kleiner der WAK-Unterschied ist, desto besser ist die „Passung“ zwischen dem Kunststoff und dem Einsatz . Dadurch werden Lockerungen oder Verformungen aufgrund von Temperaturschwankungen verhindert und eine langfristige Produktpräzisionsstabilität sowie eine Reduzierung fehlerhafter Produkte sichergestellt.

Prognose der Verschleißlebensdauer von Formen

Der Formeinsätze die in der Nähe des Angusses angebracht sind, müssen ersetzt werden, wenn der Verschleiß alle 50.000 Formzyklen 0,003 mm erreicht . Bereiche, die nicht verschleißen, können 200.000 Zyklen lang funktionieren und helfen so den Kunden, ihre Werkzeugwartungszyklen präzise zu planen.

Können Ihre Insert Moulding-Dienste großformatige Strukturbauteile verarbeiten?

Je größer die Batteriepakete von Elektrofahrzeugen werden, desto anspruchsvoller wird auch das Kunststoffformen großer Teile. Kunden fragen häufig, ob die Insert-Molding-Dienstleistungen den Anforderungen einer Großserienproduktion gerecht werden können.

Wir ändern ihre Meinung, indem wir ein starkes, ausgereiftes Technologie- und Produktionsteam zeigen, das bereit ist, jede Herausforderung zu meistern.

Mit einem automatisierten Roboterarm werden 8 Gewindehülsen + 2 Flüssigkeitskühlplatten mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,05 mm auf eine Batteriegrundplatte von 850 mm Länge gesetzt.

Außerdem wurde ein Druckausgleich beim Spritzgießen mit mehreren Kavitäten implementiert, um sicherzustellen, dass die Abweichung der Schrumpfrate des Kunststoffteils nicht mehr als 0,08 % beträgt , was den Genauigkeitsanforderungen entspricht.

Automatisiertes Vorpositionierungssystem

Nachdem die Position des Einsatzes durch Lasermessung bestätigt wurde, nimmt der sechsachsige Roboterarm den Einsatz auf und platziert ihn in der Form. Mit Insert-Molding-Diensten kann ein Produktionszyklus von 90 Sekunden pro Stück erreicht werden, wodurch Genauigkeit und Effizienz in Einklang gebracht werden.

Multi-Cavity-Druckausgleichstechnologie

Vier unabhängige Heißkanäle passen in Kombination mit Drucksensoren den Einspritzdruck jeder Kavität in Echtzeit an und stellen so die Ebenheit sicher Kunststoffformung großer Teile wird innerhalb von 0,15 mm/m kontrolliert, was die Produktkonsistenz gewährleistet.

Vertikaler Integrationsprozess aus einer Hand

Mit der Komplettlieferung kundenspezifischer Kunststoffteile vom Formenbau über die Verarbeitung der Einsätze bis hin zur Spritzguss-Massenproduktion trägt JS Precision dazu bei , Projektzyklen zu verkürzen und die Kosten für die Kundenkommunikation zu senken.

Abbildung 2: Eine Nahaufnahme einer industriellen Einlegeformanlage mit einer großen Metallform mit Flüssigkeitsleitungen, die auf einem Maschinenbett in einer Fabrikumgebung positioniert ist und in der Lage ist, umfangreiche Batteriekomponenten herzustellen.

Wie wirken sich Verschleiß und Austauschhäufigkeit von Spritzgussformeinsätzen auf die Stückkosten aus?

In der Massenproduktion bestimmen der Verschleiß und die Häufigkeit des Austauschs von Spritzgussformeinsätzen direkt die Stückkosten. Unsere Methode hilft Kunden wirklich dabei, herauszufinden , wie sie diese Kosten unter Kontrolle halten können.

Beryllium-Kupfer-Einsätze haben einen Reibungsverlust von 0,003 mm pro Formzyklus. Wenn der Verschleiß des Fixierstifts mehr als 0,02 mm beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Einsatz nicht richtig ausgerichtet ist, sehr hoch.

Durch die Einführung eines Einsatzdesigns sinken die Stückkosten für die Werkzeugwartung auf etwa 0,025 US-Dollar pro Artikel (bei einer Gesamtproduktion von 500.000 Formen).

Schwellenwerte für Verschleiß und Fehlausrichtung

Der Verschleiß am Durchmesser des Positionierungsstifts der Spritzgussformeinsätze hat 0,02 mm erreicht, und infolgedessen hat sich die Standardabweichung der Fehlausrichtung der Einsatzposition von 0,02 mm auf 0,07 mm geändert, und die Ausschussrate ist auf 8 % gestiegen, daher sollten verschlissene Teile rechtzeitig ersetzt werden.

Schnellaustausch-Design mit Einsatztyp

Durch die Herstellung der stark verschlissenen Teile als separate Formeinsätze kann der Austausch durch einfaches Entfernen von vier Schrauben erfolgen, wodurch die Austauschzeit drastisch von 4 Stunden auf 40 Minuten verkürzt und gleichzeitig Ausfallzeiten begrenzt und die Effizienz gesteigert werden.

Einzelstückkostenberechnungsmodell

Bei einem Gesamtproduktionsvolumen von 500.000 Einheiten belaufen sich die Austauschkosten für Bereiche mit hohem Verschleiß auf 1.758 US-Dollar, für Bereiche mit geringem Verschleiß auf 293 US-Dollar und der Ausfallzeitverlust auf 439,5 US-Dollar. Die Wartungskosten pro Form betragen etwa 0,025 $.

Sie möchten die Stückkosten aufgrund von Verschleiß genau berechnen Spritzgusseinsätze ? Reichen Sie Ihren Produktionsmaßstab ein und wir stellen Ihnen einen kostenlosen Kostenkalkulationsbericht zur Verfügung.

Was sind kritische Toleranzen für das Kunststoffformen großer Teile in Batterieteilen für Elektrofahrzeuge?

Die Toleranzkontrolle beim Kunststoffspritzguss großer Teile ist ein wichtiger Faktor, der die Montagegenauigkeit beeinflusst. Im Rahmen unserer laufenden Arbeit haben wir die wichtigsten Toleranzkriterien ermittelt und erfahren, wie wir diese kontrollieren können.

Die Schrumpfungskompensation erfolgt in Echtzeit über einen Drucksensor im Werkzeug. Die endgültige Ebenheit der Siegelfläche beträgt 0,05 mm, während 3D-Blaulichtscannen für eine umfassende Inspektion vor dem Versand eingesetzt wird.

Standards zur Verzugskontrolle

Wenn die Länge großer Kunststoffformteile um 100 mm zunimmt, erhöht sich auch der zulässige Verzug um 0,06 mm. Der Standard für ein akzeptables 620-mm-Teil liegt also bei 0,37 mm. In Wirklichkeit begrenzen wir die Kontrolle auf 0,35 mm, was sogar besser ist als der Industriestandard.

Dynamische Schrumpfkompensationstechnologie

In allen vier Kavitäten sind Drucksensoren verbaut. Wenn eine Druckschwankung von 3 % festgestellt wird, wird der entsprechende Düsenhaltedruck automatisch um 5 MPa angepasst, wodurch ungleichmäßiges Schrumpfen und mögliche Toleranzprobleme vermieden werden.

Vollständige Inspektionsmethoden

Das allererste und letzte Teil einer Charge werden einem 3D-Blaulichtscan (Genauigkeit 0,008 mm) unterzogen. Zur Kartierung der kritischen Montageflächen wird ein Bildmesswerkzeug eingesetzt. Es werden nur Teile mit einem CPK 1.33 freigegeben, so dass keine fehlerhaften Teile an den nächsten Prozess weitergegeben werden.

Wie kann die Verschiebung großer Kunststoffteile und mehrerer Formeinsätze mithilfe von Sensoren verhindert werden?

Verschiebung einfügen ist ein häufiger Fehler, der beim Formen großer Kunststoffteile mit mehreren Einsätzen in einem einzigen Prozess auftritt. Wir haben eine sehr effektive Methode zur Beseitigung dieses Problems entwickelt, die mithilfe der In-Mold-Sensortechnologie entwickelt wurde.

Bei der Batteriegrundplatte, bestehend aus 8 Gewindehülsen und 2 Flüssigkeitskühlplatten, ist in jedem Einsatz ein winziger magnetostriktiver Verschiebungssensor (mit einer Genauigkeit von 0,01 mm) eingebettet, um den Düsenhaltedruck augenblicklich zu ändern. Dadurch stieg der CPK von 0,67 auf 1,33.

Fügen Sie den Displacement-Failure-Modus ein

Bei nur 0,28 mm kann der Einspritzdruck dazu führen, dass die beiden mittleren Verteiler falsch ausgerichtet sind, was mehr als dem Dreifachen der Spezifikationsgrenze von 0,10 mm entspricht. Dies führt zu einer Ausschussquote von 12 %, was zu höheren Produktionskosten und Lieferverzögerungen führt.

Sensor-Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis

Bei jedem Formeinsatz wird ein Verschiebungssensor verwendet, der 1000 Mal pro Sekunde messen kann. Das Heißkanalnadelventil des einen Einsatzes wird mit einer Verzögerung von 0,3 Sekunden geschlossen, nachdem durch Bezugnahme auf einen anderen Kanal ein Versatz von mehr als 0,05 mm erkannt wurde, und der Versatz wird gleichzeitig korrigiert.

Daten zur Ertragsverbesserung

Nach der Installation betrug der CPK der Einsatzposition 1,33 (mittlerer Versatz 0,02 mm, Standardabweichung 0,015 mm) und die Ausschussrate wurde auf 1,5 % reduziert. Bei einer Jahresproduktion von 200.000 Stück entspricht dies einer jährlichen Kosteneinsparung von etwa 126.000 US-Dollar.

JS Precision Fallanalyse: Wärmemanagement-Einsatzformung für 800-V-Akkus mit ultraschneller Aufladung

Dieser Artikel verwendet einen Projektfall aus der realen Welt als Referenz und beschreibt die von uns gelösten Wärmemanagementprobleme eines 800-V-Ultraschnelllade-Akkupacks. Sie können ihn als Projektreferenz verwenden.

Aufgetretene Schwierigkeiten

Das Projekt eines führenden Automobilherstellers mit einem 800-V-Ultraschnelllade-Akkupack für die Flaggschiff-Limousine steht vor drei großen Schwachstellen:

• Der Zellabstand beträgt nur 9 mm und muss eine Kriechstrecke von ≥ 3,2 mm einhalten.
• Die flüssigkeitsgekühlte Platte steht in Kontakt mit der gekrümmten Oberfläche der zylindrischen Batteriezelle und der Wärmewiderstand des wärmeleitenden Silikonfetts erhöht sich nach der Alterung auf 480 mm² · K/W .
• Drei Kupfer-Wärmeableitungsrohre und zwölf Sammelschieneneinsätze neigen zur Verschiebung, was zu einer Ausschussquote von 18 % führt.

Lösung (bereitgestellt von JS Precision)

JS Präzision lieferte eine komplette kundenspezifische Einlegeformlösung, um die dargestellten Herausforderungen zu lösen.

1. Strukturelles Design:

Wir verwenden eine Z-förmige Kunststoffbarriere, um das Kupferrohr auf eine Seite vorzuspannen, wodurch eine Seitenwandstärke der Isolierung von 2,6 mm (Kriechstrecke von 4,5 mm) und eine Seitenwandstärke der Wärmeleitfähigkeit von 0,6 mm erreicht werden, was nicht nur die Isolationsanforderungen erfüllt , sondern auch die Effizienz der Wärmeableitung gewährleistet.

2. Form und Prozess:

Unsere Spritzgussformen verwenden für ihre Formeinsätze H13-Stahl mit Oberflächennitrierbehandlung. Das Druckkontrollsystem in der Form arbeitet mit 855 MPa. Durch den Laseraufrauungsprozess entsteht auf dem Kupferrohr eine Oberfläche mit einem Ra-Wert von 3,2 μm, die die Haftung des Kunststoff-Metall-Materials verbessert und Materialversagen an der Verbindungsstelle verhindert.

3. Verdrängungskontrolle:

Jeder Buseinsatz enthält einen kleinen magnetostriktiven Wegsensor , der als eingebautes Sensorsystem fungiert. Der Sensor liefert kontinuierliche Positionsinformationen, die eine automatische Anpassung des Haltedrucks ermöglichen, um eine präzise Steuerung des Wendeplattenversatzes zu ermöglichen.

Endgültige Ergebnisse

Das Projektergebnis war für alle Beteiligten eine große Überraschung:

• Der Wärmewiderstand wurde auf 84 mmK/W gesenkt (82 % Reduzierung im Vergleich zu gealterter Wärmeleitpaste und 44 % Reduzierung im Vergleich zu herkömmlichen Insert-Molding-Lösungen).
• Die Kriechstrecke betrug 4,5 mm, die Spannungsfestigkeit betrug über 5000 V/60 s.
• Beilagenposition CPK = 1,41, Ausschussrate auf 2,1 % reduziert, jährliche Kosteneinsparungen von über 170.000 US-Dollar, Stückkosten um 22 % reduziert und Montageeffizienz um 30 % verbessert.

Wenn Sie bei einem 800-V-Batteriepack-Projekt vor ähnlichen Herausforderungen stehen, senden Sie bitte die 3D-Zeichnungen Ihres Batteriepacks an unser Ingenieurteam, um innerhalb von 24 Stunden eine individuelle Einlegeformlösung und ein Angebot zu erhalten.

Abbildung 3: Eine detaillierte Innenansicht eines Hochspannungsbatteriesatzes, die gestapelte Batteriezellen, integrierte Metall- und Kunststoffkomponenten sowie organisierte Kabelbäume zeigt und die Komplexität veranschaulicht, die durch präzises Umspritzen erreicht wird.

Warum erfordert Ihr Wärmemanagementprojekt für die Batterie eines Elektrofahrzeugs professionelle Umspritzdienstleistungen?

Die optimale Methode für Kunden, Projektrisiken und -kosten zu senken und gleichzeitig die Projekteffizienz zu steigern, ist die Zusammenarbeit mit Experten Einlegeformdienstleistungen . Das Projekt erfordert ein effizientes Wärmemanagement der Elektrofahrzeugbatterie, da die professionellen Dienstleistungen eine wesentliche Unterstützung für den Projekterfolg darstellen.

JS Precision bietet fortschrittliche technische Lösungen, die Material-CTE-Anpassung und Formeinsatzmanagement sowie In-Mold-Sensorsteuerung umfassen und gleichzeitig ein komplettes Lieferunterstützungssystem aus einer Hand liefern.

Leichtes und integriertes Design

Die Verwendung eines kundenspezifischen Kunststoffteils anstelle einer dreischichtigen Struktur führt zu einer Gewichtsreduzierung von 35 %. Wir haben die Montageschritte des Batteriepakets von vier auf einen reduziert, da wir durch diese Änderung das Gewicht des Pakets verringern und gleichzeitig eine größere Fahrzeugreichweite erreichen sowie sowohl Montagekosten als auch Fehler reduzieren können.

Zuverlässigkeitsüberprüfung

Das Produkt wurde Tests unterzogen, die 3000 Temperaturwechselzyklen von -40 °C bis 85 °C umfassten. Dabei zeigte sich, dass sich der Wärmewiderstand um 15 % änderte, während die Kriechstrecke unverändert blieb. Die Ergebnisse zeigten, dass das Produkt länger hält und die Kundendienstkosten für die Kunden sinken.

Skalierbare Lieferfähigkeit

JS Precision betreibt 10 Spritzgussmaschinen mit einer Kapazität von 160 bis 1000 Tonnen und kombiniert mit einem automatisierten Einsatzzuführsystem, um den Kundenanforderungen nach Großserienfertigung gerecht zu werden und gleichzeitig stabile Lieferzyklen aufrechtzuerhalten , die eine jährliche Produktion von 2 Millionen Einheiten erreichen.

FAQs

F1: Was ist die dünnste Wandstärke, die beim Umspritzen erreicht werden kann?

Die dünnste Wandstärke beim Umspritzen ist durch die Fließlänge des Kunststoffs und die Form des Einsatzes begrenzt. Für wärmeleitende Bereiche beträgt die Mindestdicke 0,6 mm und für isolierende Zonen 0,8 mm, was in den meisten Designstandards für Elektrofahrzeugbatterien gefordert wird.

F2: Soll der Einsatz vorgewärmt werden?

Aluminium- und Kupfereinsätze sollten idealerweise auf 120–150 °C vorgewärmt werden, um ein schnelles Abkühlen der Schmelzfront zu vermeiden, das zu einer Schweißnaht führen kann, und um die Verbindungsfestigkeit zwischen den kundenspezifischen Kunststoffteilen und den Einsätzen zu verbessern.

F3: Wie lange dauert die Lieferung von Einsatzformwerkzeugen normalerweise?

Die Vorlaufzeiten für Einsatzformen lassen sich in zwei Kategorien einteilen: einfache Einzeleinsatzformen (30–35 Tage) und komplexe Mehrfacheinsatzformen (8 oder mehr Einsätze) (45–50 Tage), die an den Projektzeitplan des Kunden angepasst werden können.

F4: Wie wird die Position der Einsätze in der Form gesteuert?

Bei der dualen Befestigungsmethode kommt eine Kombination aus magnetischer Anziehung und mechanischen Positionierungsstiften zum Einsatz. Die Härte des Positionierungsstifts beträgt HRC55, und der Verschleiß wird alle 50.000 Formzyklen überwacht, um eine präzise Positionierung des Einsatzes zu gewährleisten und das Risiko einer Verschiebung zu minimieren.

F5: Welche Ebenheitsanforderungen gelten für große Kunststoffformteile?

Die Ebenheitstoleranz für große Kunststoffformteile wird durch die Länge des Teils bestimmt: 0,25 mm für Teile mit einer Länge von weniger als 500 mm, 0,35 mm für Teile mit einer Länge von 500–1000 mm. Bei Zierteilen ist ein Richten erforderlich.

F6: Können durch Einsatzformen Gewindeeinsätze hergestellt werden?

Ja, Gewindeeinsätze können durch Umspritzen hergestellt werden. Der Einsatz muss gerändelt oder gefräst sein, um ein Verdrehen zu verhindern. Außerdem sollte der Anguss beim Spritzgießen nicht direkt angeschlagen werden, um die Stabilität des Gewindeeinsatzes zu gewährleisten.

F7: Was ist der Unterschied zwischen Insert Moulding und sekundärem Spritzguss?

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich beim Umspritzen um einen Prozess, bei dem der Einsatz in die Form eingelegt wird und die Formung in einem Arbeitsgang erfolgt, während beim sekundären Spritzgießen zunächst ein Teil hergestellt und dann abgedeckt wird. Sie gelten also grundsätzlich für unterschiedliche Fälle.

F8: Wie hoch ist die Mindestbestellmenge für die Umspritzungsdienstleistungen von JS Precision?

Für die Umspritzungsdienste von JS Precision sind mindestens 100 Stück für die Prototypenvalidierung und 5000 Stück pro Jahr für die Massenproduktion erforderlich. Die Formkosten werden separat angegeben.

Zusammenfassung

Mit der Einführung des 800-V-Hochspannungs-Schnellladens ist das Umspritzen von Batterieeinsätzen für Elektrofahrzeuge keine Option, sondern ein unverzichtbarer Prozess, um den Widerspruch zwischen dem Wärmemanagement des Batteriepacks und der elektrischen Sicherheit zu beseitigen.

Diese Technologie hilft Ihnen, die Luftspalte an den Schnittstellen zu beseitigen, Komponenten zu kombinieren, die Kosten unter Kontrolle zu halten, die Ausbeute zu steigern und außerdem Batteriepacks sicherer, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen.

JS Precision, ein äußerst erfahrener Anbieter von Insert-Molding-Dienstleistungen, kombiniert seine umfassende Erfahrung, strenge Qualitätskontrolle und umfassenden technischen Support, um den Erfolg Ihres Projekts von Anfang bis Ende zu garantieren.

Senden Sie die 3D-Zeichnungen Ihres Akkupacks Wenden Sie sich an unser Technikteam, und wir werden Ihnen innerhalb eines Tages eine Machbarkeitsstudie zum Umspritzen von Einlegeteilen und einen Kostenvoranschlag für die Einheit vorlegen. JS Precision – Chinas Anbieter von Präzisionsspritzguss- und Insert-Molding-Diensten – steht bereit, Sie bei der Bewältigung der Herausforderungen bei der Herstellung von Elektrofahrzeugbatterien zu unterstützen.