Интегрисани дизајн оквира канала протока и заптивача протока батерије под процесом убризгавања у двије боје

Акумулатор протока РЕДОКСје дугорочна технологија складиштења енергије погодна за велику апликацију, сигурну, стабилну, зелену и еколошки прихватљиву. Оквир канала протока је кључна компонента у батерији протока. Има важну улогу обезбеђивања електролитаног проточног канала, подржавајући остале компоненте и заптивање и обично се обликоване убризгавањем. На основу процеса убризгавања у два боји, ВЕТ Енерги дизајнира интегрисану структуру оквира и заптивача протока. Структура може да користи модификовано полипропилен као канал протока оквира телесног материјала и динамички вулканизовани термопластични еластомер као заптивач и обликована је процесом убризгавања у два боји.

Вет Енергија такође одређује изводљивост процеса селекције материјала и процеса убризгавања кроз анализу симулације и спроводи тест убризгавања да би се добио идеалан проток канала канала интегрисани производ са ратом мањим од 1 мм. Коначно, производ је састављен у једну батерију. Након 40 циклуса теста за прављење набоја и пражњења, резултати показују да електрохемијска перформанса није атенуирана, а не постоји цурење или деформација.

Оквир канала протока игра изузетно важну улогу у хрпи батерије. То је превозник за циркулацију електролита у батерији. Не само да пружа само положаје за подршку и монтажу за разне компоненте у хрпи батерије, али такође нуди јединствени канал протока електролита, а истовремено и испуњавају захтеве за бртвљење. Са ширењем обимабатерија за протокАпликације за складиштење енергије, квалитетна стабилност и ефикасност производње оквира канала протока су посебно важне.

Конвенционални оквири канала протока производе се убризгавањем. Већина материјала је уобичајена пластика као што је полипропилен и полиетилен. Након ињекционог ливења, гумени бртве или заптивачи се постављају ручно или аутоматски. Ова метода производње и монтаже није погодна за продукцију оквира канала великог обима.

Вет Енергија предлаже нови интегрисани дизајн оквира канала протока и заптивач за бртвљење течностибатерија за протокзаснована на процесу убризгавања у двије боје. Овај дизајн користи модификовани полипропиленски материјал као главни део оквира канала са једнократним протоком и ЕПДМ / ПП динамички вулканизовани термопластични еластомер материјал као бртвљење другог снимка. Вет Енерги прво дизајнира интегрисану структуру оквира проточног канала и заптивача за бртвљење на основу захтева двобојног процеса убризгавања, а затим одређује положај и количину калупа, калупног врата и количином анализом симулације. Након тога, кроз експерименталну верификацију, производ за убризгавање у оквиру канала протокаБатерија протока течностикоји задовољава потребе за употребу се добијају. Коначно, оквир канала протока батерије је уграђен у батерију и након дуготрајног теста за наплату и пражњења, резултати показују да су перформансе батерије добре, а не постоји цурење и деформација.

01 Процес убризгавања у ињекцији у двије боје

Убризгавање у двије боје је процес од ињекције пластике који је и уобичајен и има висок технички садржај. Убризгава два пластична материјала различитих пластичних материјала или исту пластичну материјалу, али различите боје заједно да би се формирао производ за убризгавање. Предности убризгавања у двије боје укључују високу прецизност производа, стабилан квалитет, добру структурну снагу и добру издржљивост.

Двобојно убризгавање може се постићи две ињекције користећи обичну машину за бризгање или коришћењем двобојне машине за бризгање у ињекцији да бисте довршили ињекционо обликовање две различите пластике на истој машини. Прва не захтева високу опрему, али има ниску ефикасност производње и лошу прецизност. Потоњи има широк спектар апликација и квалитет добра производа, висока ефикасност производње, што је тренутни тренд и метода која је усвојена у овом члану: Специфични радни кораци су приказани на слици 1. Материјална цев 1 од машине за убризгавање убризгава сирове производе у доње калупљење. Након што се калуп отвори, машина се окреће 180 ° у авиону и ротира доњи калуп до врха. Затим се сирови материјал Б убризгава у шупљину у горњем калуту путем материјалне цеви 2 да би се формирао други производ. Истовремено, материјална цев 1 наставља да убризгава сирово материјал а у нижу шупљину калупа.

02 Избор материјала за убризгавање

Избор материјала за убризгавање за проток протока оквира за проток канала мора да испуни следеће захтеве:

(1) Материјал се може прилагодити распону радне температуре на проток батерије (50 ~ 70 ℃)

(2) материјал мора имати снажан отпор старења, снажне киселине и других хемијских медија;

(3) и оквир канала протока каросерије и материјал за бртвљење треба да испуне захтеве процеса убризгавања, а два материјала морају бити хемијски компатибилна да би се смањила деформација претворбеног производа;

(4) Материјал за заптивање има добру отпорност на топлоту, механичка својства и некретнине за бртвљење;

(5) каросеријски канал протока каросерија мора имати одлична механичка својства и високу температурну отпорност;

(6) Трошкови материјала треба да буду ниски и понуда треба да буде довољна

2.1 Каросерија

Полипропилен (ПП) је општа термопластична смола са предностима редовне телесне структуре, високе кристалности, једноставне прераде и прераде и калупке, велике снаге савијања, добре електричне изолације и добрих механичких својстава на високим температурама. Међутим, општи производи од полипропилена имају проблема као што су димензионална нестабилност и велика скупљања. Стога индустрија често користи метод додавања пунила (као што су неоргански пунила и ојачана влакна) како би модификовала полипропилен.

Пуњење и модификација полипропилена са неорганским пунилама као што су пудер за талкум, волластонит и калцијум карбонат може повећати крутост производа и смањити скупљање и деформацију. Употреба полипропилена ојачана стакленим влакнима може значајно побољшати укупна механичка својства и отпорност на топлоту производа, смањити скупљање и деформацију и имати добру киселину, што је боља метода модификације.

2.2 Заптивни материјали

ТПВ је посебна врста термопластичног еластомера. Амерички је предложио амерички Геслер 1960-их. То је термопластичан еластомер направљен динамички вулканизација мешавина термопластичне смоле и еластомера. 1981. године, америчка компанија Онсанто је успешно је постигла индустријску масовну производњу ЕПДМ / ППТПВ-а и регистровала свој производ као Сантопрене [У-2]. У поређењу са обичним термопластичним еластомерима, гумена компонента ТПВ-а је потпуно вулканизована и равномерно раштркана у термопластичној матрици, тако да се његова физичка и механичка својства и стабилност прерађивања значајно побољшају и има широке перспективе примене у областима аутомобила, електронике итд. Л3]

ТПВ материјали се концентришу карактеристике и гумене и пластичне материјале. Специфичне карактеристике су следеће:

(1) Има пластичност пластике и може се обрадити на различите начине попут пластике, као што су екструзија, убризгавање, калупљење убризгавања, итд. И може се везати са ППЕПДМ-ом итд.;

(2) Има еластичност гуме и може се користити за неке еластичне производе, као што су апсорпција удара, заптивање итд.;

(3) Има добру отпорност на старење;

(4) има добру киселину и алкалну отпорност и отпорност на нафту;

(5) то је без загађења, еколошки прихватљив и поуздан;

(6) Може се рециклирати и не губи механичка својства након поновљене обраде. ТПВ има горња одлична својства, тако да може заменити гуму као заптивач за бртвљење и постигао добре резултате у аутомобилској индустрији. Међутим, због малог обима поља за проток течности моје земље и непотпуне система индустријског ланца узводног и низводног стања протока на батерије и уградња заптивких прстена и уградња заптивача и даље су релативно опсежна, углавном се ослањају на ручну монтажу, и тешко је ослањати се на ручну монтажу и то је тешко добити производе и велику ефикасност производње.

ВЕТ Енерги уводи ТПВ материјале у производњу протока протока течности да замене традиционалне руменске заптивене прстенове, што ће бити погодније за развој и велику производњу кључних компоненти у области течних проточних батерија.

03 Дизајн модела оквира протока

Дизајн прототипа оквира протока приказан је на слици 2. Дужина и ширина оквира протока су 354 ммк97 мм, а величина оквира средњег електрода је 250 ммк40 мм. Проточни канал се састоји од два дела. Један део је проточни канал серпентина спојен на отвор за довод течности, са каналним каналом утора од 1,7 мм ширине 4 мм ширине 4 мм, јер електролит пролази. Други део је јединствен проточни канал са дубином протока од 0,85 мм и једнолично дистрибуирано шеф отпорности, који омогућава електролит да равномерно уђе у електроде.

Дебљина зида најтежег дела оквира канала протока је 0,8 мм, док је дебљина зида надебљенијег дела 3,2 мм, а дебљина се у великој мери варира са структуром, која је дизајнирана за неравномерну дебљину зида. Неравномерна дебљина зида проузроковаће неравномерно хлађење и скупљање производа током процеса убризгавања. Ова неравнина ће проузроковати неравномерну дистрибуцију стреса и проузроковати праћење производа и деформације. Стога је оптимизација дебљине зида извршена у дизајну модела убризгавања. Дизајн копче је изведен у најдебљем дебљини зида око оквира протока канала, тако да је укупна дистрибуција зидне дистрибуције оквира канала протока уједначенија.

Слике 3 и 4 су предњи и полеђини модела оквира канала у бризгању, респективно. Постоје четири бртвене структуре на оквиру проточног канала, наиме, заптивна структура уноса течности 1, заптивна структура течности улаз 2, заптивна структура мембране и заптивна структура биполарне плоче. Ове четири бртвене структуре дистрибуирају се на предње и задње стране оквира канала протока.

Да би се испунили услови за процес од двије боје убризгавања, улаз са два пуцања материјала биће распоређен на истој страни, која захтева да буду повезане четири заптивна прстена на предњим и задњим странама. Као што је приказано на слици 5, оригинални проточни каналски дизајн канала је модификован за повезивање заптивних прстенова. Отварањем утора и прикљученог утора на протоком канала заптивача заптивача утора, све прстенове за бртвљење повезане су заједно да би се формирали коначни проточни канал који је проточила интегрисани модел прстена протока.

04 Анализа обликовања би-боја и експерименталне верификације

4.1 Прва анализа симулације

Постоје два шема дизајнирања за систем калупа за калуп каналног канала канала са првим каналима. Схема А је да организује улаз на површини оквира канала протока. Предности су једноставни дизајн калупа и ниски притисак убризгавања. Недостатак је да ће се на површини производа формирати ознаке скупљања, што утиче на појаву. Сцхеме Б је да се договори на улаз за лепљење са стране оквира тркача. Предност је да избегава површину производа и не утиче на изглед, али недостатак је да је дизајн калупа нешто компликован и да се касније и може ручно обрађивати касније. Две шеме дизајна приказане су на слици 6.

Обе шеме користе се игла са 4 тачке игленог нападача, пречник за вруће тркач је 10 мм, а пречник топле млазнице је постављен на услове обликовања: температура материјала 250 ℃, температура калупа 2,5 мм. 45 ℃, максимални стрес стреса 0,25МПА, максимални притисак задржавања 60МПА. Резултати добијени анализом симулације два шема дизајна приказани су у Табели 3.

Лепак пуњење обе схема је релативно глатко, равномерно дистрибуирано, притисак калупа је мали, не постоји резултати анализе деформације производа, а максимална деформација анализе производа у Смјеру од рата у С правцу Сцхема је мала, а стопа приноса ове шеме је велика, а стопа приноса ове шеме је велика, а приносна стопа ове шеме је велика, а стопа приноса ове шеме је велика, а приноса ове шеме је велика и стопа приноса ове шеме. Стога, прва улаз за лепљење за лепљење усваја шему дизајн.

4.2 Анализа симулације за само-симулацију

Пошто је дебљина другог прстена за бртвљење удара само 1 мм, а ширина је само 2,5 мм, процес убризгавања има високе захтеве за флуидност ТПВ материјала: како би се избегло проблем "разбијања" лома "". У прорачуну се претпоставља да је температура површине калупа 40 ℃, дебљина материјала је 205 ℃, максимални стрес смицања је 0,3 МПа, а максимални притисак задржавања је 53МПА. Систем за храњење лепка је приказан на слици 8.

Након анализе симулације, резултати су резимирани у Табели 4. Лепак у другом месту може равномерно испунити плијесни, без проблема као што су заробљени ваздух и прелив, притисак калупа је мали, постоје мале шанке за јачину звука, а са скупљање волумена је релативно уједначен.

4.3 Експериментална верификација

Према горњој анализи симулације, дизајн калупа је завршен и извршена је верификација производње убризгавања. Стварни оквир тркача приказан је на слици 9. Деформација из рата у правцу З не прелази 1 мм, што је у складу са резултатима симулације анализе.

Састављен је у гвожђе-хромни течност Појединачна батерија и напуњена и испуштена. Појединачна ћелија је састављена од горње крајње плоче, горње изолационе плоче, позитиван тренутни колекционар, оквир плоче, позитивне електроде, мембране, негативне електроде, оквиром за патент, негативан струјни колектор, нижу изолациону плочу и доњу изолациону плочу и доњу изолациону плочу и доњу крајњу плочу, као што је приказано на слици 10.

Услови испитивања су: константна стручна наплата и пражњење на тренутној густини 130мА / цм ', проток од 1 мл / мин за површину попречног пресека од 1цм' и радне температуре од 50 ℃; Подручје електроде је 100 цм ', дебљина је 3,6 мм, а дебљина мембране је 60м. Након 40 циклуса, просечна енергетска ефикасност достигла је око 76%, а у основи није било никаквих пригушивања. Подаци о испитивању приказани су на слици 11.

Током теста, оквир канала протока није имао проблема као што су цурење или деформација, која је додатно потврдила изводљивост оквира канала протока у погледу материјала, механичким дизајном, убризгавањем, итд.

Закључак Убризгавање у двије боје је зрели пластични процес ливења производа који се широко користи у аутомобилима, кућним апаратима, медицинским уређајима и другим пољима. Као једна од кључних компоненти у батерији протока течности, разводни оквир има оштро радно окружење, обично у киселом, високом температурном и набијеном окружењу, што поставља високе захтеве на материјал, механички дизајн и обрачунски процес разводника. Да би се побољшала ефикасност производње и конзистентност производа у разводнику, ова студија је завршила дизајн разводне структуре оквира на основу захтева двобојног процеса убризгавања и убризгавања производа и стварне потребе производа и одредила распоред калупа и првог и другог материјала за симулацију. Коначно, кроз експерименталну верификацију, у ињекцијом убризгавања двобоје је успешно припремљен, а тест перформанси је био добар након што је састављен у батерију.