Pinagsamang disenyo ng daloy ng channel ng daloy at gasket ng daloy ng baterya sa ilalim ng proseso ng paghubog ng dalawang kulay na iniksyon

Baterya ng daloy ng redoxay isang pangmatagalang teknolohiya ng imbakan ng enerhiya na angkop para sa malakihang aplikasyon, ligtas, matatag, berde at palakaibigan. Ang frame ng daloy ng channel ay isang pangunahing sangkap sa baterya ng daloy. Ito ay may mahalagang papel ng pagbibigay ng channel ng daloy ng electrolyte, pagsuporta sa iba pang mga sangkap at sealing, at karaniwang hinuhubog ng paghuhulma ng iniksyon. Batay sa proseso ng paghubog ng dalawang kulay na iniksyon, ang disenyo ng enerhiya ng vet ay isang pinagsamang istraktura ng daloy ng channel ng daloy at gasket. Ang istraktura ay maaaring gumamit ng binagong polypropylene bilang ang daloy ng channel ng katawan ng katawan ng katawan at dinamikong bulkan na thermoplastic elastomer bilang materyal ng gasket, at hinuhubog ng proseso ng paghubog ng dalawang kulay.

Tinutukoy din ng enerhiya ng VET ang pagiging posible ng pagpili ng materyal at proseso ng paghubog ng iniksyon sa pamamagitan ng pagsusuri ng simulation, at nagsasagawa ng pagsubok sa paghubog ng iniksyon upang makakuha ng isang perpektong daloy ng channel ng frame-gasket na integrated na produkto na may isang warpage na mas mababa sa 1 mm. Sa wakas, ang produkto ay tipunin sa isang solong baterya. Matapos ang 40 cycle ng singil at paglabas ng pagganap ng pagsubok, ipinapakita ng mga resulta na ang pagganap ng electrochemical ay hindi napalakas, at walang pagtagas o pagpapapangit.

Ang frame ng daloy ng channel ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa stack ng baterya. Ito ay isang carrier para sa sirkulasyon ng electrolyte sa baterya. Hindi lamang ito nagbibigay ng mga posisyon ng suporta at pagpupulong para sa iba't ibang mga sangkap sa stack ng baterya, ngunit nagbibigay din ng isang pantay na channel ng daloy ng electrolyte, habang natutugunan din ang mga kinakailangan sa sealing. Sa pagpapalawak ng laki ngdaloy ng bateryaAng mga aplikasyon ng pag -iimbak ng enerhiya, ang kalidad ng katatagan at kahusayan ng produksyon ng frame ng channel ng daloy ay partikular na mahalaga.

Ang maginoo na mga frame ng channel ng daloy ay ginawa ng paghuhulma ng iniksyon. Karamihan sa mga materyales ay karaniwang plastik tulad ng polypropylene at polyethylene. Matapos ang paghuhulma ng iniksyon, manu -mano o awtomatikong naka -install ang mga goma seal o gasket. Ang pamamaraan ng produksiyon at pagpupulong na ito ay hindi angkop para sa malakihang paggawa ng daloy ng channel ng daloy ng channel.

Ang enerhiya ng vet ay nagmumungkahi ng isang bagong pinagsamang disenyo ng daloy ng channel ng daloy at sealing gasket para sa likidodaloy ng bateryaBatay sa proseso ng paghubog ng dalawang kulay na iniksyon. Ang disenyo na ito ay gumagamit ng binagong materyal na polypropylene bilang pangunahing katawan ng one-shot flow channel frame at EPDM/PP na dinamikong bulkan na thermoplastic elastomer material bilang pangalawang shot sealing gasket. Ang enerhiya ng Vet ay unang nagdidisenyo ng pinagsamang istraktura ng daloy ng frame ng channel at ang sealing gasket batay sa mga kinakailangan ng proseso ng paghubog ng dalawang kulay na iniksyon, at pagkatapos ay tinutukoy ang materyal, posisyon ng hulma ng gate at dami sa pamamagitan ng pagsusuri ng simulation. Kasunod nito, sa pamamagitan ng pag -verify ng eksperimentong, ang produkto ng paghubog ng iniksyon ng frame ng daloy ng channel ngLiquid Flow BatteryNa nakakatugon sa mga kinakailangan sa paggamit ay nakuha. Sa wakas, ang frame ng daloy ng baterya ay naka-install sa isang baterya, at pagkatapos ng isang pang-matagalang singil at paglabas ng pagsubok, ipinapakita ng mga resulta na ang pagganap ng baterya ay mabuti, at walang pagtagas at pagpapapangit.

01 proseso ng paghubog ng dalawang kulay na iniksyon

Ang dalawang kulay na paghubog ng iniksyon ay isang proseso ng paghubog ng plastik na iniksyon na kapwa pangkaraniwan at may mataas na teknikal na nilalaman. Iniksyon nito ang dalawang mga plastik na materyales ng iba't ibang mga plastik na materyales o ang parehong plastik na materyal ngunit magkakaibang mga kulay na magkasama upang makabuo ng isang produktong hinubog ng iniksyon. Ang mga bentahe ng dalawang kulay na paghubog ng iniksyon ay may kasamang mataas na katumpakan ng produkto, matatag na kalidad, mahusay na lakas ng istruktura at mahusay na tibay.

Ang dalawang kulay na paghubog ng iniksyon ay maaaring makamit ng dalawang iniksyon gamit ang isang ordinaryong machine ng paghubog ng iniksyon, o sa pamamagitan ng paggamit ng isang dalawang kulay na iniksyon na paghubog ng makina upang makumpleto ang paghuhulma ng iniksyon ng dalawang magkakaibang plastik sa parehong makina. Ang dating ay hindi nangangailangan ng mataas na kagamitan, ngunit may mababang kahusayan sa produksyon at hindi magandang katumpakan. Ang huli ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon at mahusay na kalidad ng produkto, mataas na kahusayan sa paggawa, na kung saan ay ang kasalukuyang kalakaran at ang pamamaraan na pinagtibay sa artikulong ito: ang mga tiyak na hakbang sa pagtatrabaho ay ipinapakita sa Larawan 1. Ang materyal na pipe 1 ng iniksyon na paghubog ng makina ay nag -iniksyon ng hilaw na materyal A sa mas mababang lukab ng amag upang mabuo ang unang produkto ng pagbaril. Matapos mabuksan ang amag, ang makina ay umiikot ng 180 ° sa eroplano at paikutin ang mas mababang amag sa tuktok. Pagkatapos, ang hilaw na materyal B ay na -injected sa itaas na lukab ng amag sa pamamagitan ng materyal na pipe 2 upang mabuo ang pangalawang produkto ng pagbaril. Kasabay nito, ang materyal na pipe 1 ay patuloy na mag -iniksyon ng hilaw na materyal A sa mas mababang lukab ng amag.

02 Pagpili ng mga materyales sa paghuhulma ng iniksyon

Ang pagpili ng mga materyales sa paghubog ng iniksyon para sa daloy ng daloy ng daloy ng daloy ng daloy ay kailangang matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:

(1) Ang materyal ay maaaring umangkop sa saklaw ng temperatura ng operating ng daloy ng baterya (50 ~ 70 ℃)

(2) ang materyal ay kailangang magkaroon ng malakas na pagtutol sa pagtanda, malakas na acid at iba pang media ng kemikal;

.

(4) Ang materyal na singsing ng sealing ay may mahusay na paglaban sa init, mga mekanikal na katangian at mga katangian ng sealing;

.

(6) Ang gastos ng materyal ay dapat na mababa at ang supply ay dapat sapat

2.1 materyal ng katawan

Ang Polypropylene (PP) ay isang pangkalahatang thermoplastic resin na may mga pakinabang ng regular na istraktura ng katawan, mataas na pagkikristal, madaling pagproseso at paghubog, mataas na lakas ng baluktot, mahusay na pagkakabukod ng koryente at mahusay na mga katangian ng mekanikal sa mataas na temperatura. Gayunpaman, ang mga pangkalahatang produkto ng polypropylene ay may mga problema tulad ng dimensional na kawalang -tatag at malaking pag -urong. Samakatuwid, ang industriya ay madalas na gumagamit ng pamamaraan ng pagdaragdag ng mga tagapuno (tulad ng mga inorganic filler at pagpapatibay ng mga hibla) upang baguhin ang polypropylene.

Ang pagpuno at pagbabago ng polypropylene na may mga inorganic filler tulad ng talcum powder, wollastonite, at calcium carbonate ay maaaring dagdagan ang katigasan ng produkto at mabawasan ang pag -urong at pagpapapangit. Ang paggamit ng glass fiber reinforced polypropylene ay maaaring makabuluhang mapabuti ang pangkalahatang mga mekanikal na katangian at paglaban ng init ng produkto, bawasan ang pag -urong at pagpapapangit, at may mahusay na paglaban sa acid, na kung saan ay isang mas mahusay na pamamaraan ng pagbabago.

2.2 Mga Materyales ng Sealing

Ang TPV ay isang espesyal na uri ng thermoplastic elastomer. Iminungkahi ito ng American Gessler noong 1960s. Ito ay isang thermoplastic elastomer na ginawa ng pabago -bagong bulkanize ng isang halo ng thermoplastic resin at elastomer. Noong 1981, ang American Onsanto Company ay matagumpay na nakamit ang pang-industriya na mass production ng EPDM/PPTPV at nakarehistro ang produkto nito bilang Santoprene [U-2]. Kung ikukumpara sa mga ordinaryong thermoplastic elastomer, ang sangkap ng goma ng TPV ay ganap na bulkan at pantay na nakakalat sa thermoplastic matrix, kaya ang mga pisikal at mekanikal na katangian at katatagan ng pagproseso ay makabuluhang napabuti, at mayroon itong malawak na mga prospect ng aplikasyon sa mga patlang ng mga sasakyan, elektronika, atbp.

Ang mga materyales sa TPV ay tumutok ang mga katangian ng parehong mga goma at plastik na materyales. Ang mga tiyak na katangian ay ang mga sumusunod:

(1) Mayroon itong plasticity ng plastik at maaaring maproseso sa iba't ibang mga paraan tulad ng plastik, tulad ng extrusion, paghuhulma ng iniksyon, paghuhulma ng suntok, atbp, at maaaring maiugnay sa PPEPDM, atbp;

(2) mayroon itong pagkalastiko ng goma at maaaring magamit para sa ilang mga nababanat na produkto, tulad ng pagsipsip ng shock, sealing, atbp;

(3) mayroon itong mahusay na pagtutol sa pagtanda;

(4) mayroon itong mahusay na acid at paglaban ng alkali at paglaban ng langis;

(5) ito ay walang polusyon, palakaibigan at maaasahan;

(6) Ito ay mai -recyclable at hindi nawawala ang mga mekanikal na katangian pagkatapos ng paulit -ulit na pagproseso. Ang TPV ay may mahusay na mga katangian sa itaas, kaya maaari itong palitan ang goma bilang isang gasket ng sealing, at nakamit ang magagandang resulta sa industriya ng automotiko. Gayunpaman, dahil sa maliit na sukat ng patlang ng daloy ng likidong daloy ng aking bansa at ang hindi kumpletong konstruksyon ng pataas at pababang pang -industriya na chain chain, ang paggawa ng mga baterya na stack na likido na daloy ng mga frame at ang pag -install ng mga singsing ng sealing ay medyo malawak pa rin, karamihan ay umaasa sa manu -manong pagpupulong, at mahirap makuha ang mga produkto na may matatag na kalidad at mataas na kahusayan sa paggawa.

Ipinakikilala ng VET Energy ang mga materyales sa TPV sa paggawa ng mga frame ng daloy ng daloy ng likido upang mapalitan ang tradisyonal na mga singsing ng sealing ng goma, na magiging mas kaaya-aya sa pag-unlad at malakihang paggawa ng mga pangunahing sangkap sa larangan ng mga likidong daloy ng daloy.

03 Disenyo ng Flow Frame Model

Ang disenyo ng prototype ng daloy ng frame ay ipinapakita sa Larawan 2. Ang haba at lapad ng daloy ng frame ay 354 mmx97mm, at ang laki ng gitnang elektrod na frame ay 250mmx40mm. Ang channel ng daloy ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isang bahagi ay isang channel ng daloy ng ahas na konektado sa likidong butas ng inlet, na may daloy ng daloy ng channel na 1.7mm malalim at 4mm ang lapad, para dumaloy ang electrolyte. Ang iba pang bahagi ay isang pantay na channel ng daloy na may lalim na channel ng daloy ng 0.85mm at isang pantay na ipinamamahagi na boss ng paglaban, na nagpapahintulot sa electrolyte na pumasok nang pantay -pantay.

Ang kapal ng pader ng manipis na bahagi ng frame ng daloy ng channel ay 0.8mm, habang ang kapal ng dingding ng pinakamakapal na bahagi ay 3.2mm, at ang kapal ay nag -iiba nang malaki sa istraktura, na idinisenyo para sa hindi pantay na kapal ng pader. Ang hindi pantay na kapal ng pader ay magiging sanhi ng hindi pantay na paglamig at pag -urong ng produkto sa panahon ng proseso ng paghuhulma ng iniksyon. Ang hindi pantay na ito ay magiging sanhi ng hindi pantay na pamamahagi ng stress at maging sanhi ng pag -waring at pagpapapangit ng produkto. Samakatuwid, ang pag -optimize ng kapal ng dingding ay isinasagawa sa disenyo ng modelo ng paghuhulma ng iniksyon. Ang disenyo ng buckle ay isinasagawa sa makapal na kapal ng pader sa paligid ng frame ng daloy ng channel, upang ang pangkalahatang pamamahagi ng kapal ng pader ng daloy ng channel ng daloy ay mas pantay.

Ang mga figure 3 at 4 ay ang harap at likod ng modelo ng pag -iniksyon ng flow channel ng frame ng channel pagkatapos ng pag -optimize, ayon sa pagkakabanggit. Mayroong apat na mga istruktura ng sealing sa frame ng channel ng daloy, lalo na ang istraktura ng sealing ng likidong inlet 1, ang istraktura ng sealing ng likidong inlet 2, ang istruktura ng sealing ng lamad at ang istraktura ng sealing ng plate na bipolar. Ang apat na istrukturang sealing na ito ay ipinamamahagi sa harap at likod na mga gilid ng frame ng channel ng daloy.

Upang matugunan ang mga kinakailangan sa proseso ng dalawang kulay na paghubog ng iniksyon, ang pagpasok ng dalawang-shot na materyal ay isasaayos sa parehong panig, na nangangailangan ng apat na sealing singsing sa harap at likod na mga panig upang konektado. Tulad ng ipinapakita sa Figure 5, ang orihinal na disenyo ng frame ng daloy ng daloy ay nabago upang ikonekta ang mga singsing ng sealing. Sa pamamagitan ng pagbubukas ng isang sa pamamagitan ng uka at isang pagkonekta ng uka sa daloy ng channel frame sealing groove body, ang lahat ng mga singsing ng sealing ay konektado nang magkasama upang mabuo ang pangwakas na daloy ng channel ng frame-seal na pinagsama-samang modelo.

04 Bi-color injection molding analysis at eksperimentong pag-verify

4.1 Unang Gating Simulation Analysis

Mayroong dalawang mga scheme ng disenyo para sa sistema ng paghahagis ng amag ng daloy ng daloy ng frame ng katawan na may unang gating. Ang Scheme A ay upang ayusin ang inlet sa ibabaw ng frame ng channel ng daloy. Ang mga pakinabang ay simpleng disenyo ng amag at mababang presyon ng iniksyon. Ang kawalan ay ang mga marka ng pag -urong ay bubuo sa ibabaw ng produkto, na nakakaapekto sa hitsura. Ang Scheme B ay upang ayusin ang pandikit na inlet sa gilid ng frame ng runner. Ang kalamangan ay maiiwasan nito ang ibabaw ng produkto at hindi nakakaapekto sa hitsura, ngunit ang kawalan ay ang disenyo ng amag ay bahagyang kumplikado at kailangang manu -manong naproseso sa ibang pagkakataon. Ang dalawang mga scheme ng disenyo ay ipinapakita sa Figure 6.

Ang parehong mga scheme ay gumagamit ng isang 4-point na karayom ​​na balbula ng hot runner glue inlet system, ang hot runner diameter ay 10mm, at ang hot nozzle gate diameter ay nakatakda sa mga kondisyon ng paghuhulma: materyal na temperatura 250 ℃, temperatura ng amag 2.5mm. 45 ℃, maximum na paggupit ng stress 0.25MPa, maximum na hawak na presyon 60MPa. Ang mga resulta na nakuha sa pamamagitan ng pagsusuri ng kunwa ng dalawang mga scheme ng disenyo ay ipinapakita sa Talahanayan 3.

Ang pagpuno ng pandikit ng parehong mga scheme ay medyo makinis, pantay na ipinamamahagi, maliit ang presyon ng paghuhulma, walang pag-urong ng marka, at ang mga resulta ng pagtatasa ng pagpapapangit ng produkto ay ipinapakita sa Figure 7. Ang maximum na pagpapapangit ng warping sa direksyon ng z ay maliit, at ang rate ng ani ng scheme na ito ay mataas, na maiwasan ang manu-manong post-processing ng scheme b. Samakatuwid, ang unang gating glue inlet ay nagpatibay ng scheme ng isang disenyo.

4.2 Pangalawang Gating Simulation Analysis

Dahil ang kapal ng pangalawang singsing ng gating seal ay 1mm lamang at ang lapad ay 2.5mm lamang, ang proseso ng paghubog ng iniksyon ay may mataas na mga kinakailangan para sa likido ng materyal na TPV: upang maiwasan ang problema ng "glue breaking". Sa pagkalkula, ipinapalagay na ang temperatura ng ibabaw ng amag ay 40 ℃, ang kapal ng materyal ay 205 ℃, ang maximum na paggugupit na stress ay 0.3 MPa, at ang maximum na presyon ng paghawak ay 53MPa. Ang sistema ng pagpapakain ng pandikit ay ipinapakita sa Larawan 8.

Matapos ang pagsusuri ng kunwa, ang mga resulta ay buod sa Talahanayan 4. Ang pangalawang pandikit na pandikit ay maaaring punan ang hulma nang pantay -pantay, nang walang mga problema tulad ng nakulong na hangin at pag -apaw, maliit ang presyon ng paghubog, may maliit na mga marka ng pag -urong, at ang pag -urong ng dami ay medyo pantay.

4.3 Pag -verify ng Eksperimentong

Ayon sa pagsusuri sa simulation sa itaas, nakumpleto ang disenyo ng amag, at isinasagawa ang pag -verify ng paggawa ng iniksyon. Ang aktwal na frame ng runner ay ipinapakita sa Larawan 9. Ang pagpapapangit ng warping sa direksyon ng Z ay hindi lalampas sa 1mm, na naaayon sa mga resulta ng pagsusuri ng kunwa.

Ito ay natipon sa isang bakal-chromium likido na daloy ng solong baterya at sisingilin at pinalabas. Ang nag -iisang cell ay binubuo ng isang itaas na plato ng end, isang itaas na insulating plate, isang positibong kasalukuyang kolektor, isang plate frame, isang positibong elektrod, isang lamad, isang negatibong elektrod, isang plate frame, isang negatibong kasalukuyang kolektor, isang mas mababang insulating plate at isang mas mababang end plate, tulad ng ipinapakita sa Larawan 10.

Ang mga kondisyon ng pagsubok ay: patuloy na kasalukuyang singilin at paglabas sa isang kasalukuyang density ng 130mA/cm ', isang rate ng daloy ng 1ml/min para sa isang cross-sectional area na 1cm', at isang temperatura ng operating na 50 ℃; Ang lugar ng elektrod ay 100 cm ', ang kapal ay 3.6mm, at ang kapal ng lamad ay 60m. Matapos ang 40 cycle, ang average na kahusayan ng enerhiya ay umabot sa halos 76%, at walang karaniwang pagpapalambing. Ang data ng pagsubok ay ipinapakita sa Larawan 11.

Sa panahon ng pagsubok, ang frame ng channel ng daloy ay walang mga problema tulad ng pagtagas o pagpapapangit, na higit na napatunayan ang pagiging posible ng frame ng daloy ng channel sa mga tuntunin ng mga materyales, disenyo ng mekanikal, paghuhulma ng iniksyon, atbp.

Konklusyon Ang dalawang kulay na paghubog ng iniksyon ay isang mature na proseso ng paghuhulma ng produkto ng plastik, na malawakang ginagamit sa mga sasakyan, kagamitan sa bahay, mga aparatong medikal at iba pang mga patlang. Bilang isa sa mga pangunahing sangkap sa baterya ng daloy ng likido, ang sari-sari frame ay may isang malupit na kapaligiran sa pagtatrabaho, karaniwang sa isang acidic, high-temperatura at sisingilin na kapaligiran, na naglalagay ng mataas na hinihingi sa materyal, mekanikal na disenyo at proseso ng paghubog ng sari-sari frame. Upang mapagbuti ang kahusayan ng produksyon at pagkakapareho ng produkto ng sari-sari frame, nakumpleto ng pag-aaral na ito ang disenyo ng istraktura ng sari-sari na frame batay sa mga kinakailangan ng dalawang kulay na proseso ng paghubog ng iniksyon at ang aktwal na mga pangangailangan ng aplikasyon ng produkto, at tinukoy ang layout ng inlet ng amag at ang una at pangalawang mga materyales sa gating sa pamamagitan ng pagsusuri ng simulation. Sa wakas, sa pamamagitan ng eksperimentong pag-verify, ang dalawang kulay na iniksyon na hinubog na manifold frame ay matagumpay na inihanda, at ang pagsubok sa pagganap ay mabuti pagkatapos na tipunin sa isang baterya.