1-主要部品の特別な許容誤差要件

EV バッテリー トレイおよびエネルギー貯蔵用液体冷却バッテリー パック エンクロージャの製造では、主要な接続面とインターフェイスの許容誤差管理が、シーリング、放熱効率、組み立て精度に直接影響します。

a. 液体冷却プレートの取り付け面

液体冷却プレートは、バッテリー熱管理システムのコア コンポーネントです。取り付け面の平坦度は、冷却剤流路のシーリングに直接影響します。平坦度が許容範囲外の場合、シリコン ガスケットの圧縮が不均一になり、局所的な漏れや熱抵抗の増加が発生します。

b. 溶接継ぎ目のずれ

バッテリー トレイでは、多くの場合、アルミニウム合金の溶接構造が使用されています。溶接継ぎ目のずれは、応力集中を引き起こし、疲労寿命を低下させます。特に、バッテリー パック エンクロージャの気密性に対する要件が高いシナリオ (IP67 など) では、ずれを厳密に管理する必要があります。

c. バッテリー モジュールの位置決め穴

位置決め穴は、バッテリー モジュールを正確に固定するために使用されます。許容誤差が大きすぎると、モジュールの位置ずれが発生し、電気接続の障害や機械的振動のリスクが生じます。

d. ボルト穴の位置の固定

ボルト穴は、バッテリー パック エンクロージャをシャーシに接続するために使用されます。位置のずれは、組み立て時のストレスの原因となり、ボルトの破損につながることもあります。

e. バッテリー パック エンクロージャのエッジの真直度

バッテリー パック エンクロージャのエッジの真直度は、上部カバーと下部カバーの組み立てと IP 保護レベルに影響します。特に、レーザー溶接エンクロージャでは、エッジをレーザー ヘッド トラッキングの基準として使用する必要があります。

2-寸法公差が製造効率に与える影響 

寸法公差が製造効率に与える影響は、主に加工フロー、コスト管理、製品品質のバランスに反映されます。合理的な公差設計は、製品の機能を保証するだけでなく、生産リズムを最適化することもできます。寸法公差の合理的な管理が製造効率に与える影響は、主に次の側面に反映されます。

a. 加工精度と生産コストのバランス

· 寸法公差を厳密にすると、シーリングと組み立ての精度が向上しますが、高精度の加工設備と複雑なプロセスが必要になり、設備投資と加工時間が大幅に増加します。

· 精度を過度に追求すると、加工コストが増加する可能性があります。重要な機能部品には厳格な公差を設定する必要があり、重要でない領域では公差を適切に緩和してコストを削減する必要があります。

b. 再加工率とスクラップ率の管理

· 合理的な公差設計により、寸法偏差による再加工を減らすことができます。

· バッテリートレイの製造では、溶接変形が主な問題です。 CMT 冷間溶接プロセスを使用すると、入熱を最適化し、溶接後の変形を減らし、再作業サイクルを短縮できます。

c. モジュール化および標準化された生産

· 標準化されたコンポーネントにより、許容誤差要件がローカル交換部品に集中し、全体的な処理の難しさが軽減されます。

· 標準化された許容誤差設計により、複数モデルの互換性もサポートされ、カスタマイズされた処理の必要性が軽減されます。

3-平坦度制御の業界標準と実用化

新エネルギー車のバッテリートレイの場合、業界標準には厳しい要件があります。

a. 平坦度基準：液体冷却プレートの設置面の平坦度は≤0.2mm、底部支持プレートの平坦度は≤0.5mm/m²、溶接後のフレームの平坦度誤差は≤0.8mm6でなければなりません。

b. 製造プロセスの最適化：CNC精密フライス加工、CMT冷間溶接、振動老化処理（VSR）をレーザー干渉計オンライン検出と組み合わせることで、変形のリスクを軽減します。

c. 材料の選択：軽量性と構造安定性の両方を考慮して、降伏強度が≥1180MPaの6061などの高強度アルミニウム合金の使用をお勧めします。

4-材料とプロセスによる許容差調整戦略

a. 材料の革新が軽量化を推進

軽量の高強度アルミニウム合金（6061など）と複合材料（炭化ケイ素強化アルミニウムマトリックス）を使用し、陽極酸化処理と絶縁コーティングを組み合わせることで、30％の軽量化と耐腐食性の向上を実現し、液体冷却システムの放熱要件に適応します。

b. プロセスのコラボレーションにより製造精度が向上

一体型押し出し成形+攪拌摩擦溶接（FSW）により溶接回数が削減され、CMT冷間溶接とレーザー溶接により熱変形が制御されます。

c. 信頼性を確保するためのシミュレーション検出クローズドループ

CAEシミュレーションにより補強リブのレイアウトが最適化され、レーザースキャンとヘリウム漏れ検出技術により完全なプロセス監視が実現され、モジュール設計は±5mmの許容差に対応し、コストを削減して効率を高めます。

ご参考になるために、定期に熱設計及び軽量化に関する技術と情報を更新させていただきます。当社にご関心をお持ちいただき、ありがとうございます。