Novos desafios na fixação de baterias para veículos novos: como os parafusos do flange hexágono resistem à vibração térmica?

Com o rápido desenvolvimento da nova indústria de veículos energéticos, a segurança e a confiabilidade das baterias como componentes principais do sistema de energia atraíram cada vez mais atenção. Entre eles, os parafusos de flange hexagonais, um fixador aparentemente discreto, desempenham um papel fundamental na conexão de módulos de bateria e nas estruturas de fixação. No entanto, sob as complexas condições de trabalho dos veículos elétricos, a expansão térmica e a vibração de alta frequência tornaram-se dois grandes desafios com os quais eles devem lidar.

Expansão térmica: o "assassino invisível" sob diferença de temperatura
A temperatura das baterias de veículos novos de energia flutua violentamente durante a operação. Ao carregar, a temperatura interna da bateria pode subir para acima de 60 ° C; Enquanto em um ambiente de baixa temperatura, a temperatura da bateria pode cair acentuadamente para abaixo de -30 ° C. Essa diferença de temperatura extrema causa os materiais (como liga de alumínio e aço) entre o módulo da bateria e o suporte fixo, passam por diferentes graus de expansão térmica. Se o Parafusos de flange hexágono Não foi projetado corretamente, a pré -carga pode ser atenuada ou até falhar devido à incompatibilidade dos coeficientes de expansão do material.

Plano de resposta técnica:
Otimização do material: Use ligas de alta resistência com baixos coeficientes de expansão (como ligas de titânio ou aços inoxidáveis especiais) para reduzir a diferença de expansão entre os parafusos e os materiais do módulo da bateria.
Coatagem composta: A aplicação de um revestimento termicamente estável na superfície do parafuso não apenas melhora a resistência à corrosão, mas também aumenta a estabilidade da conexão através do efeito sinérgico da expansão térmica entre o revestimento e o substrato.
Projeto de pré -carga dinâmica: através da análise de elementos finitos (FEA) para simular a distribuição de tensão em diferentes temperaturas, fios de afinação variáveis de design ou arruelas elásticas para obter compensação dinâmica da força de pré -carga.
Choque de vibração: "batalha prolongada" de fadiga de alta frequência
Durante o processo de condução dos veículos elétricos, a bateria continua a suportar a vibração da estrada, o impacto da aceleração/desaceleração e a vibração de alta frequência da operação do motor. A tensão alternada acumulada a longo prazo pode causar fratura por fadiga dos parafusos do flange, o que, por sua vez, faz com que o módulo da bateria se solte e cause riscos de curto-circuito.
Direção de avanço técnico:
Atualização da tecnologia de alojamento anti-posse: do fricção tradicional anti-alojamento (como nozes duplas, arruelas de mola) ao anti-alojamento estrutural (como cola de travamento de rosca, dispositivo de travamento de cunha) e até usar parafusos inteligentes (sensores embutidos para monitorar alterações pré-carregamento).
Projeto de amortecimento de vibração: adicione uma camada de material de amortecimento alto à superfície de contato entre o parafuso e a bateria para absorver a energia de vibração e reduzir a amplitude da tensão.
Previsão da vida útil da fadiga: combinada com dados reais de condição de trabalho, ferramentas como o método de contagem de fluxo de chuva são usadas para avaliar a vida útil da fadiga dos parafusos, fornecendo uma base científica para a manutenção regular.
Colaboração da indústria e evolução padrão
O cumprimento dos desafios da expansão e vibração térmica requer não apenas inovações em ciência material e design mecânico, mas também a colaboração entre a montante e a jusante da cadeia da indústria. Os fabricantes de baterias, fornecedores de fixadores e fabricantes de veículos precisam desenvolver em conjunto padrões de teste mais rigorosos, como:

Teste de ciclo térmico: simula a expansão térmica repetida e a contração das baterias em um ambiente de -40 ℃ a 85 ℃.
Teste de durabilidade da vibração: reproduzir vibração aleatória de vários eixos de veículos durante a condução em uma tabela de vibração.
Monitoramento da atenuação da pré -carga: Desenvolva sensores incorporados para rastrear as alterações na pré -carga do parafuso em tempo real.

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