Neue Herausforderungen bei der Befestigung von Akku für neue Energiefahrzeuge: Wie widerstehen Sechseckkopfflanschschraubenschrauben der thermischen Schwingung?

Mit der rasanten Entwicklung der neuen Energiefahrzeugindustrie haben die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Akku als Kernkomponenten des Stromversorgungssystems immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Unter ihnen spielen hexagonale Flanschschrauben, ein scheinbar unauffälliger Befestigungselement, eine Schlüsselrolle beim Anschließen von Batteriemodulen und beim Fixieren von Strukturen. Unter den komplexen Arbeitsbedingungen von Elektrofahrzeugen sind die thermische Expansion und die Hochfrequenzvibration jedoch zu zwei großen Herausforderungen geworden, mit denen sie sich befassen müssen.

Wärmeausdehnung: Der "unsichtbare Mörder" unter Temperaturdifferenz
Die Temperatur neuer Energien -Batteriepackungen schwankt während des Betriebs heftig. Beim Laden kann die Innentemperatur der Batterie auf über 60 ° C ansteigen. In einer Umgebung mit niedriger Temperatur kann die Temperatur des Akkus stark auf unter -30 ° C sinken. Diese extreme Temperaturdifferenz führt dazu, dass die Materialien (z. B. Aluminiumlegierung und Stahl) zwischen dem Batteriemodul und der festen Halterung unterschiedliche thermische Expansionsgrade unterzogen werden. Wenn der Sechseckkopfflanschschraubenschrauben Schrauben ist nicht ordnungsgemäß konzipiert, die Vorspannung kann aufgrund der Nichtübereinstimmung der Materialausdehnungskoeffizienten abgeschwächt oder sogar versagen.

Technischer Antwortplan:
Materialoptimierung: Verwenden Sie hochfeste Legierungen mit niedrigen Expansionskoeffizienten (wie Titanlegierungen oder speziellen Edelstählen), um den Ausdifferungsunterschied zwischen Bolzen und Batteriemodulmaterialien zu verringern.
Verbundbeschichtung: Das Auftragen einer thermisch stabilen Beschichtung auf der Oberfläche des Bolzens verbessert nicht nur den Korrosionswiderstand, sondern verbessert auch die Verbindungsstabilität durch den synergistischen Effekt der thermischen Expansion zwischen Beschichtung und Substrat.
Dynamisches Vorspannungsdesign: Durch Finite -Elemente -Analyse (FEA) zur Simulation der Spannungsverteilung bei verschiedenen Temperaturen, Design -Variablen -Tonhäfen oder elastischen Unterlegscheiben, um eine dynamische Kompensation der Vorspannungskraft zu erreichen.
Schwingungsschock: "langwieriger Kampf" von Hochfrequenzermüdung
Während des Fahrverfahrens von Elektrofahrzeugen hält der Akku weiterhin Vibrationen von der Straße, den Auswirkungen der Beschleunigung/Verzögerung und der hochfrequenten Schwingung des Motorbetriebs stand. Langzeit akkumulierte Wechselspannung kann zu einer Ermüdungsfraktur der Flanschschrauben führen, was wiederum dazu führt, dass sich das Batteriemodul löst und Kurzschlussrisiken verursacht.
Technische Durchbruch Richtung:
Aktualisierung der Anti-Loosing-Technologie: Von der traditionellen Reibungs-Anti-Losierung (z. B. Doppelmuttern, Federscheiben) bis hin zu strukturellen Anti-Loosing (wie Fadenverriegelungsklebstoff, Keilverriegelungsvorrichtung) und sogar intelligente Schrauben (eingebaute Sensoren zur Überwachung von Vorspannungsänderungen).
Vibrationsdämpfungsdesign: Fügen Sie der Kontaktfläche zwischen der Schraube und dem Akku eine hohe Dämpfungsmaterialschicht hinzu, um Vibrationsenergie zu absorbieren und die Spannungsamplitude zu verringern.
Vorhersage der Ermüdungslebensdauer: In Kombination mit tatsächlichen Daten für Arbeitszustands werden Werkzeuge wie die Regenflusszählmethode verwendet, um die Ermüdungslebensdauer von Bolzen zu bewerten und eine wissenschaftliche Grundlage für die regelmäßige Wartung zu bieten.
Zusammenarbeit der Branche und Standardentwicklung
Um die Herausforderungen der thermischen Expansion und Schwingung zu bewältigen, erfordert nicht nur Innovationen in der Materialwissenschaft und in der mechanischen Gestaltung, sondern auch die Zusammenarbeit zwischen Upstream und stromabwärts der Branchenkette. Batteriehersteller, Befestigungslieferanten und Fahrzeughersteller müssen gemeinsam strengere Teststandards entwickeln, z. B.:

Thermalzyklus -Test: simuliert die wiederholte thermische Expansion und Kontraktion von Akku in einer Umgebung von -40 ℃ bis 85 ℃.
Vibration Durabilitätstest: Reproduzieren Sie die zufällige Vibration von Fahrzeugen mit mehreren Achsen beim Fahren auf einer Vibrationstabelle.
Überwachung der Vorspannung: Entwickeln Sie eingebettete Sensoren, um Änderungen der Bolzenvorladung in Echtzeit zu verfolgen.

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