Desarrollo y tendencias de las bandejas de baterías en los vehículos de nueva energía

Facebook
Twitter
LinkedIn
XD THERMAL LOGO

Contacto del proyecto:

Chris

+86 193-5550-1188

info@xdthermal.com

Desarrollo y tendencias de las bandejas de baterías en los vehículos de nueva energía

¿Qué son las bandejas para pilas?

Las bandejas para baterías son componentes esenciales del sistema de alimentación de los vehículos de nueva energía, diseñados específicamente para soportar, asegurar y proteger las baterías. Esto garantiza su instalación segura y estable en vehículos o sistemas de almacenamiento de energía. Al ser cruciales para la seguridad de los sistemas de baterías de vehículos eléctricos, las bandejas para baterías son altamente personalizables. Ofrecen un soporte robusto, impermeabilidad, resistencia al polvo, prevención de incendios, control de la difusión del calor y capacidad anticorrosión.

Evolución de las bandejas para pilas

Inicialmente fabricadas en acero, las bandejas de las baterías de los vehículos eléctricos han evolucionado hacia bandejas de aleación de aluminio, buscando diseños de aleación metálica más ligeros y eficientes. Esta evolución está impulsada por la necesidad de vehículos más ligeros, ya que los coches eléctricos son más pesados que los vehículos de combustible tradicionales y se esfuerzan por igualar su autonomía kilométrica

Proceso de fabricación de bandejas de baterías
Proceso de fabricación de bandejas de baterías

Tipos de bandejas para pilas

Bandejas de acero para baterías 

Las bandejas de acero para baterías, fabricadas principalmente con acero de alta resistencia, desempeñan un papel fundamental en los sistemas de baterías de los vehículos de nueva energía.

Bandejas de acero para baterías

Ventajas:

● Rentable: Ofrece a los fabricantes una ventaja de costes.
● Excelentes capacidades de procesamiento y soldadura: Simplifica y flexibiliza el proceso de fabricación.
● Fuerte resistencia a los impactos de piedras: Se adapta a las distintas condiciones de la carretera, mejorando la seguridad de la batería.

Desventajas:

● Mayor peso: Afecta negativamente al campo de prácticas.
● Menor rigidez: Propensos a deformarse bajo presión, lo que puede dañar la batería y aumentar el riesgo de incendio.
● Escasa resistencia a la corrosión: Provoca daños internos en la batería

Bandejas de aluminio fundido para baterías

Las bandejas de aluminio fundido para baterías son estructuras de una sola pieza que suelen utilizarse en los paquetes de baterías de energía más pequeños.

Bandejas de aluminio fundido para baterías

Ventajas:

● Moldeado de una sola pieza simplifica el proceso de fabricación.
● Opciones de diseño flexibles para satisfacer diversos requisitos, lo que permite una mayor libertad de diseño.
● Alto rendimiento mecánico general garantiza una buena estabilidad estructural.
● Diseño ligero reduce el peso total del vehículo, mejorando la autonomía.
● No es necesario soldarmejorando la fiabilidad y durabilidad del producto.

Desventajas:

Sellado deficiente del producto: Propenso a defectos como subfundido, grietas, cierre en frío, abolladuras, porosidad, etc.
Bajo índice de elongación, más propenso a deformarse en caso de impacto.
No apto para bandejas de baterías de gran capacidad

Bandejas de batería de aleación de aluminio extruido

Las bandejas para baterías de aleación de aluminio extruido son una opción de diseño muy popular, ensambladas y procesadas a partir de perfiles para satisfacer distintos requisitos.

cajas de batería

Ventajas:

● Diseño flexible: Se adapta a diversas necesidades de aplicación.
● Cómodo procesamiento: Mejora la eficacia de la producción.
● Fácilmente modificable: Se adapta a distintos tamaños de batería y modelos de vehículo.
● Alta rigidez: Ofrece la resistencia y estabilidad necesarias para los componentes de las baterías.
● Resistencia a las vibraciones: Mantiene la estabilidad de la batería en diferentes condiciones de la carretera.
● Resistente a la compresión y al impacto: Garantiza la seguridad de los componentes de la batería.

Desventajas:

Proceso de soldadura complejo: Implica múltiples puntos de soldadura, lo que aumenta la complejidad.
Aumenta la dificultad de fabricación.
Mayor cos

Ventajas y desventajas de las principales vías tecnológicas para las bandejas de baterías

Bandejas de batería de aleación de aluminio extruido

Las bandejas para baterías de aleación de aluminio extruido son una opción de diseño muy popular, ensambladas y procesadas a partir de perfiles para satisfacer distintos requisitos.

Ventajas:

● Diseño flexible: Se adapta a diversas necesidades de aplicación.
● Cómodo procesamiento: Mejora la eficacia de la producción.
● Fácilmente modificable: Se adapta a distintos tamaños de batería y modelos de vehículo.
● Alta rigidez: Ofrece la resistencia y estabilidad necesarias para los componentes de las baterías.
● Resistencia a las vibraciones: Mantiene la estabilidad de la batería en diferentes condiciones de la carretera.
● Resistente a la compresión y al impacto: Garantiza la seguridad de los componentes de la batería.

Desventajas:

Proceso de soldadura complejo: Implica múltiples puntos de soldadura, lo que aumenta la complejidad.
Aumenta la dificultad de fabricación.
Mayor cos

Métodos de unión en bandejas para baterías de VE

Las técnicas de unión para bandejas de baterías, especialmente en bandejas de aleación de aluminio extruido, han avanzado considerablemente. Ahora utilizamos sofisticadas tecnologías de soldadura como la soldadura por fricción (FSW), TIG, MIG, CMT, y métodos de conexión mecánica como el atornillado. Estas innovaciones garantizan bandejas de baterías más resistentes y fiables, mejorando la eficiencia de la producción y proporcionando un sólido apoyo al desarrollo de vehículos eléctricos.

FSW

La soldadura por fricción (FSW) es un método clave en el que una herramienta giratoria de alta velocidad genera calor por fricción, fundiendo el material localmente. A medida que la herramienta se desplaza a lo largo de la junta, el material reblandecido fluye de delante hacia atrás bajo la fuerza de rotación de la herramienta, formando un cordón de soldadura denso en fase sólida.

Ventajas:

Bajo riesgo de deformación de la pieza.
Alta eficacia: capaz de soldar costuras largas, secciones grandes y en posiciones variadas de una sola vez.
Funcionamiento cómodo: permite la mecanización y la automatización, equipos sencillos, bajo consumo de energía, alta eficacia y requisitos medioambientales mínimos.
Bajo coste: sin necesidad de hilo de soldadura adicional, sin necesidad de eliminar la película de oxidación antes de soldar aleaciones de aluminio y sin necesidad de gas protector.
Se puede soldar una amplia gama de materiales.
Proceso seguro: sin contaminación, humo ni radiación.

Desventajas:

Las piezas deben fijarse rígidamente con una placa de apoyo.
Costuras de soldadura difíciles de reparar.
El diseño de las herramientas, los parámetros del proceso y los datos de rendimiento mecánico se limitan a una estrecha gama de aleaciones.
Se necesitan mejoras de rendimiento en áreas especializadas teniendo en cuenta la resistencia a la corrosión, la tensión residual y la deformación.
La velocidad de soldadura no es muy alta.
Desgaste rápido del cabezal agitador.

Soldadura por fusión

La soldadura por fusión, utilizada a menudo para conectar los bastidores de las bandejas de baterías, es especialmente necesaria en las esquinas del bastidor, donde la soldadura por fricción es poco práctica. Este proceso suele emplear métodos como TIG, MIG y CMT, e incluye soldadura por arco en las uniones de las esquinas.

Ventajas:

Amplia aplicación: Ideal para soldar las esquinas del bastidor.
Gran adaptabilidad: Especialmente adecuado para bandejas de batería de acero.

Desventajas:

Aumento del aporte de calor: Esto puede comprometer la resistencia de la soldadura.
Riesgo de deformación.
Problemas de porosidad: Pueden provocar posibles fugas en la bandeja.

Conexiones atornilladas 

Las uniones atornilladas son fijaciones mecánicas que utilizan tornillos y tuercas para unir componentes, y suelen utilizarse cuando es necesario desmontarlos y sustituirlos con frecuencia. El principio básico consiste en pasar un tornillo a través de los orificios de los componentes y fijarlo con una tuerca, consiguiendo así una conexión firme y estable.

Ventajas:

● Fácil de desmontar: Ideal para piezas que requieren un mantenimiento regular.

● Gran flexibilidad: Adecuado para componentes de diversos tamaños y formas.

Desventajas:

● Propensas a aflojarse: Las conexiones atornilladas pueden aflojarse con el tiempo.
● Requiere revisiones periódicas: Aumenta la carga de trabajo de mantenimiento.

Remachando  

El remachado es un método de unión mecánica que utiliza remaches y tuercas remachables para unir permanentemente dos o más piezas. En este proceso, se inserta un remache a través de los orificios de los componentes y se comprime la tuerca remachable, lo que hace que se expanda y cree una unión resistente.

Ventajas:

● Relativamente fácil de desmontar para las piezas que no se sustituyen con frecuencia.
● Aspecto pulcro sin hilos ni protuberancias evidentes.

Desventajas:

● Posibilidad de aflojamiento durante el funcionamiento.
● Requiere mantenimiento e inspección periódicos.

Evolución de las bandejas para pilas

2022-2030 Ventas y previsiones mundiales de vehículos de nueva energía (10.0100 unidades)
2021-2025 Tamaño y tasa de crecimiento del mercado mundial de baterías para vehículos de nueva energía

La evolución de las carcasas de las baterías de los vehículos de nueva energía es una adaptación estratégica a las crecientes exigencias medioambientales y de eficiencia. La industria, que al principio prefería el acero por su sencillez y coste, ha pasado a utilizar aleaciones de aluminio más ligeras y técnicas de fabricación avanzadas. Este cambio coincide con la tendencia mundial hacia el transporte sostenible. Las predicciones apuntan a un rápido aumento de las ventas de vehículos de nuevas energías, que alcanzarán los 52 millones en 2030, lo que se traduce en el correspondiente incremento del mercado de bandejas de baterías. Este crecimiento refleja no solo los avances tecnológicos, sino un compromiso más amplio con las soluciones sostenibles para el automóvil, que impulsa las innovaciones en el diseño y la producción de carcasas de baterías para satisfacer la creciente demanda mundial.

Obtenga una consulta gratuita
con Ingeniero

Más preguntas