提高电动车电池产量的五种聪明方法
用于精密电动车电池生产的流体分配解决方案
电池和电池管理系统是当今电动汽车的核心。这些组件决定了目前在路上行驶的超过1650万辆i电动汽车的性能、安全性和驾驶范围。
随着电动汽车和电池制造商不断寻找提高生产过程效率和速度的方法，许多人转向Nordson EFD，寻求精密流体点胶解决方案。EFD喷射阀、点胶阀和自动点胶系统通过在严格的沉积物尺寸和位置公差范围内应用精确的液体，帮助制造商以更快的生产速度生产高性能、无缺陷的电池。
随着运输市场转向电力驱动的运输模式，聪明的制造商正专注于提高其电动车生产过程的质量和产量。为了实现雄心勃勃的生产目标，各组织必须采用高效的制造技术来取得成功。
掌握用于电池片制造和电动汽车电池组装的自动化液体点胶技术，是获得制造效率和制造高质量电池组的有效途径。但是，了解熟练的流体点胶所带来的制造优势，并确定将你的电动车电池制造注意力集中在哪里，可能是一个挑战。聪明的制造商通过集中在这五个方面的制造来影响他们的电动车电池生产过程：
- 在电池制造方面，精确对准关键部件以提高电池的整体性能和寿命。
- 在电池制造方面，为了电池的整体性能和稳定性，确保精确的电解质填充。
- 对于模块和电池组的组装，使用受控和自动化的热界面材料（TIM）分配方法，以防止热失控，这对整个电池组的安全至关重要。
- 对于模块和电池组的组装，减少周期时间，提高电池单元与电池托盘的粘合操作的可重复性和准确性，以提高生产产量，节省宝贵的生产时间。
- 在所有的制造领域，通过适应新的电池化学和技术，保持生产方法的灵活性来证明未来。
- 在电池制造方面，精确对准关键部件以提高电池的整体性能和寿命。
- 在电池制造方面，为了电池的整体性能和稳定性，确保精确的电解质填充。
- 对于模块和电池组的组装，使用受控和自动化的热界面材料（TIM）分配方法，以防止热失控，这对整个电池组的安全至关重要。
- 由于电池的物理损坏或电池维护不善造成的内部短路。
- 对电池过度充电，超过其安全的最大电压（例如，为了延长电动汽车的运行距离），这可能会永久损坏电池并导致热失控。
- 快速充电，因为快速充电会导致电流过大。
- 最后，无论是低端还是高端的温度超出安全区域，都会降低电池的性能。这将导致对电池的不可逆损害，并可能引发反应。
- 对于模块和电池组的组装，减少周期时间，提高电池单元与电池托盘的粘合操作的可重复性和准确性，以提高生产产量，节省宝贵的生产时间。
- 在所有的制造领域，通过适应新的电池化学和技术，保持生产方法的灵活性来证明未来。
为了使电池技术按预期运行，必须保持阴极、阳极和隔膜之间的精确对齐。诺信EFD的流体点胶技术对推荐正确的解决方案至关重要，可以精确、可重复地涂抹胶水，以促进电池层在电池内的精确排列。专注于精确的点胶步骤，制造商可以有效地满足安全目标（防止电池短路），同时将制造质量传给电池并节省废品。
对于这项任务，PICO Pµlse XP 喷射系统为电池制造提供了许多优势，因为它使制造商能够准确、反复、精确地分配液体。该解决方案提供微米（µm）级的行程调整（一根人类头发约为70微米），可以在很长一段时间内重复喷洒液体，而不受环境因素的影响。此外，该系统能以高达1000Hz（每秒沉积量）的速度连续应用小至0.5 nL的微沉积物。
精确的电解液填充对电池制造商来说是很重要的，因为使用足够的电解液来润湿组件有助于实现最佳的电池性能。众所周知，电解质是一种腐蚀性液体，因此小心处理材料对取得令人满意的结果至关重要。聪明的制造商特别注意他们在这一过程中对阀门的选择，因为它们必须能够经受住电解质的侵蚀性，而不需要经常更换阀门。
对于这种应用，Nordson建议制造商使用702系列迷你隔膜阀。这种阀门特别适合用于填充电解质室，因为它可以提供无滴漏的分配。迷你隔膜阀具有独特的设计，可以消除被困的气泡，并提供快速、干净的切断。702微型隔膜阀提供了防篡改的冲程调节、稳定的注射性能以及更快的产量。此外，702系列阀门使用户能够在每个固定板上安装更多的阀门，并在更狭小的空间内分配流体，从而实现更大的产量和生产率。
热失控是电池单元内的连锁反应，涉及电池温度的快速上升。当电池内部的温度达到一定程度，导致电池内部发生化学反应时，就会发生这种情况。这种化学反应产生更多的热量，推动温度升高，并导致进一步的化学反应，产生更多的热量。
导致热失控的原因包括：
热失控对电池组的安全以及运行中的电动汽车是一个重大威胁。防止热失控的方法之一是使用热界面材料（TIM），因为该材料吸收了来自过热电池的热量。为了实现这一目标，设计工程师需要计算并在电池模块和电池组的确切位置精确地应用所选的TIM化学成分。这是一个使用领先的流体分配技术可以防止热失控的操作。
诺信EFD技术利用797PCP-2K单螺杆泵的流体分配能力帮助实现TIM分配自动化。这种制造技术带来的质量保证是以可重复的方式精确分配适量的液体— 这对TIM分配特别重要。
使用高效的制造方法对于实现生产目标和提高产量非常重要。如何将电池片粘接到电池托盘上可以提供可衡量的生产效率。对于电池片/托盘的粘合，制造商可以利用非接触式点胶所带来的速度和准确性，如减少浪费、减少废品和提高产量。
像Nordson EFD’的PICO Pµlse 喷射阀可以成为可重复的电池单元与电池托盘粘合，以及与令人沮丧的生产错误斗争之间的区别。使用PICO Pµlse解决方案’的可交换、模块化喷射阀技术，制造商可以在1000Hz的频率下连续应用精确、可重复的微沉积物，突发频率最高可达1500Hz。
用PICO Pµlse重复点胶为电动车电池生产商提供了价值，因为它使他们能够使用恰到好处的液体与托盘粘合，而没有任何溢出。此外，企业可以降低材料成本，因为精确的液体点胶使用了合适的胶水来完成任务。
企业发现，他们不仅可以优化电池单元与电池托盘的粘合，而且还可以减少周期时间。难以到达的点胶区域，如许多电池模块中发现的复杂的蜂窝状结构，会给粘合和点胶带来挑战，但喷射阀与正确的自动点胶系统相配，可以灵活地将液体和粘合剂应用于几乎任何电池托盘的几何形状。
目前，锂离子电池是电动汽车的主流动力技术。但是，市场力量和颠覆性技术的动态性质决定了精明的电池制造商正在密切关注新兴的电池化学。这些包括固态电池和燃料电池设计。
使用Nordson EFD流体点胶技术的制造商在当前电池技术发展到上述任何一种配置时都处于有利地位，因为我们的点胶解决方案可用于制造各种类型的电池几何形状。此外，Nordson EFD和Nordson家族的公司正积极研究下一代电池的创新，如不同的电池化学和技术。
虽然电池技术可能会不断发展，但你的流体分配技术投资已经准备好随着你的制造工艺的变化而变化，因为它可以灵活地建立不同的电池化学成分、几何形状和技术。
总结
随着世界接受电动汽车电池作为未来的动力源，聪明的制造商明智地分析了他们用于制造电池以满足未来交通需求的系统。聪明的制造商明白，在快速变化的制造环境中，专注于这五项任务可提供强大的投资回报：
- 在电池制造方面，精确对准关键部件以提高电池的整体性能和寿命。
- 在电池制造方面，为了电池的整体性能和稳定性，确保精确的电解质填充。
- 对于模块和电池组的组装，使用受控和自动化的热界面材料（TIM）分配方法，以防止热失控 — 这对整个电池组的安全至关重要。
- 对于模块和电池组的组装，减少周期时间，提高电池单元与电池托盘的粘合操作的可重复性和准确性，以提高生产产量，节省宝贵的生产时间。
- 在所有的制造领域，通过适应新的电池化学和技术，保持生产方法的灵活性来证明未来。
通过专注于你的生产过程的这些领域，你的组织将制造具有长生命周期的高性能电池，同时最大限度地提高产量。此外，你的公司将拥有灵活性和技术能力，随着电力驱动革命的展开而掌握变化。
一如既往，经验丰富的流体点胶应用专家可以帮助您找到最适合您的电动车电池应用的点胶方案。不要犹豫，请给我们发电子邮件： [email protected]以了解更多信息。
资源
iPaoli, Leonardo. Electric Vehicles – Analysis - IEA. International Energy Agency (IEA). IEA Electric Vehicles, Technology Deep Dive. Tracking Report – September 2022.
穆格·丹尼斯·梅勒
穆格·丹尼斯·梅勒是诺信 EFD 的全球市场开发经理。 她专注于巩固和增加 EFD 在生命科学的相关机会，特别是医疗诊断市场。 Muge 拥有超过 13 年的产品和市场管理经验。 她于 2018 年加入诺信 EFD。最近的文章