Dokładna-analiza wiedzy branżowej na temat kwadratowej aluminiowej obudowy baterii litowej

Kwadratowa aluminiowa obudowa baterii litowej odnosi się do metalowego elementu obudowy, który jest wykonany z-wysokiej jakości materiałów ze stopu aluminium w drodze precyzyjnego tłoczenia, rozciągania lub głębokiego tłoczenia oraz innych procesów formowania i jest używany do pakowania kwadratowych baterii litowo-jonowych. Jako jeden z trzech podstawowych elementów konstrukcyjnych akumulatorów litowych (elektroda dodatnia, elektroda ujemna, obudowa i separator), aluminiowa obudowa spełnia wiele funkcji, takich jak mechaniczne wsparcie, uszczelnienie środowiskowe, przewodzenie ciepła i ochrona bezpieczeństwa w ogniwie akumulatora. W porównaniu z woreczkiem z laminatu aluminiowego na akumulatory litowo-jonowe stosowane w miękkich-akumulatorach litowych, kwadratowa aluminiowa obudowa ma wyższą wytrzymałość mechaniczną, lepszą stabilność wymiarową i lepsze możliwości zarządzania temperaturą; w porównaniu z cylindryczną obudową stalową, aluminiowa obudowa ma oczywiste zalety w zakresie lekkości i wykorzystania przestrzeni.

 

Aluminiowa obudowa kwadratowej baterii litowej składa się zwykle z głównego korpusu obudowy i zespołu pokrywy (w tym biegunów dodatnich i ujemnych,-zaworów przeciwwybuchowych, otworów wtryskowych itp.). Pokrywa i obudowa są uszczelnione metodą spawania laserowego. Ponieważ wymagania dotyczące gęstości energii i bezpieczeństwa pojazdów elektrycznych, systemów magazynowania energii i przenośnych urządzeń elektronicznych stale rosną, rozwiązanie w postaci kwadratowej aluminiowej obudowy, powszechnie stosowane przez główne firmy samochodowe, takie jak Prismatic Cell dla marki BYD, stało się jedną z wiodących form opakowań w dziedzinie akumulatorów zasilających. Wybór materiałów powłoki aluminiowej, dokładność formowania i jakość uszczelnienia spawalniczego bezpośrednio decydują o żywotności cyklu, poziomie bezpieczeństwa i wydajności produkcyjnej akumulatora. Dlatego komponent ten jest klasyfikowany jako ogniwo o wysokiej-wartości dodanej-i zaawansowanym-technologii ogniwem w łańcuchu branży akumulatorów zasilających.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materiał ze stopu aluminium wybrany na aluminiową obudowę kwadratowej baterii litowej, wybór jej gatunku i kontrola mikrostruktury bezpośrednio decydują o wydajności formowania, jakości spawania i odporności obudowy na korozję. Obecnie najczęściej używanymi materiałami w przemyśle są stop aluminium 3003 (stop aluminium-manganu) i stop aluminium 6061 (stop aluminium-magnezu-krzemu). Wśród nich stop 3003 stał się głównym wyborem dla kwadratowych skorup aluminiowych ze względu na doskonałe właściwości głębokiego tłoczenia, dobrą odporność na korozję i umiarkowaną wytrzymałość. Głównym pierwiastkiem stopowym stopu aluminium 3003 jest mangan (około 1,0-1,5%), który poprawia wytrzymałość materiału na rozciąganie i utwardzanie przez zgniot, nie zmniejszając znacząco przewodności elektrycznej i cieplnej. Grubość materiału jest zwykle kontrolowana w zakresie od 0,3 mm do 1,2 mm, a konkretna wartość zależy od pojemności i rozmiaru rdzenia akumulatora. - W akumulatorach dużej pojemności (takich jak 100Ah i więcej) zwykle stosuje się grubsze powłoki (0.8- 1.2 mm), aby zapewnić wytrzymałość konstrukcyjną; w akumulatorach konsumenckich stosuje się cieńsze obudowy (0.3- 0.6 mm), aby uzyskać większą gęstość energii. Jeśli chodzi o kontrolę struktury, materiały z powłoką aluminiową zwykle wymagają uziarnienia mniejszego niż poziom 5, aby uniknąć defektów skórki pomarańczowej lub pęknięć podczas procesu głębokiego tłoczenia.

 

Jeśli chodzi o stan powierzchni, wewnętrzna ściana aluminiowej powłoki zwykle wymaga pasywacji chemicznej lub anodowania, aby poprawić kompatybilność chemiczną z elektrolitem i zapobiec reakcji aluminium z heksafluorofosforanem litu (LiPF₆) w celu wytworzenia kwasu fluorowodorowego, który powoduje korozję powłoki. W przypadku tego samego rodzaju materiałów, które zastosowano w aluminiowej obudowie etui na akumulator EV, należy dodatkowo zwrócić uwagę na współpracę izolacyjną z zakładkami dodatnimi i ujemnymi. Zwykle na wewnętrzną ściankę obudowy nakładana jest warstwa izolacyjna lub podczas montażu wkładana jest folia izolacyjna. Warto zauważyć, że chociaż podstawowy system materiałowy powłoki aluminiowej do pryzmatycznych i cylindrycznych obudów akumulatorów jest podobny, wymagania dotyczące współczynnika anizotropii (wartość r) i wskaźnika umocnienia przez zgniot (wartość n) materiału są różne ze względu na różnice w procesie formowania (głębokie tłoczenie dla kwadratu i wielokrotne tłoczenie o zmiennej średnicy dla cylindra).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Produkcja obudów aluminiowych do kwadratowych akumulatorów litowych obejmuje wiele procesów precyzyjnego formowania, spośród których proces głębokiego tłoczenia jest najtrudniejszym technicznie ogniwem i mającym największy wpływ na jakość produktu. Przebieg procesu rozpoczyna się od rozwijania i wykrawania zwojów ze stopu aluminium: taśma aluminiowa jest wprowadzana do-szybkiego stempla, a zaokrąglony, prostokątny lub w przybliżeniu kwadratowy półfabrykat (zwany półfabrykatem) jest wycinany przez matrycę zaślepiającą. Kształt i rozmiar półwyrobu są dokładnie obliczane, aby zapewnić rozsądny rozkład materiału w kolejnym-ciągnięciu wieloprzebiegowym. Następnym podstawowym procesem jest wielo-głębokie tłoczenie: kawałek materiału przechodzi kolejno przez kilka zestawów stempli i wklęsłych matryc, stopniowo odkształcając płaski kawałek materiału w kwadratową skorupę o określonej głębokości i zaokrąglonych dolnych narożnikach. Liczba przejść ciągnienia zależy od stosunku głębokości skorupy do wielkości otworu (tj. współczynnika ciągnienia). Typowa kwadratowa aluminiowa obudowa akumulatora zasilającego wymaga 4-7 procesów ciągnienia.

 

Po każdym przejściu ciągnienia można przeplatać wyżarzanie pośrednie, aby wyeliminować utwardzanie przez zgniot i przywrócić plastyczność materiału. Podczas procesu ciągnienia należy ściśle kontrolować odstęp między stemplem a matrycą (zwykle 1,05-1,15 grubości materiału), rodzaj i ilość powłoki smaru oraz prędkość ciągnienia, aby zapobiec zmarszczkom, pęknięciom lub poważnym nierównym grubościom na bocznych ściankach skorupy. Półprodukty-po głębokim tłoczeniu są przycinane (przycinane) w celu usunięcia nieregularnych krawędzi, a następnie czyszczone w celu usunięcia oleju ciągnącego i wiórów aluminiowych. Szybkość redukcji grubości ścianki jest kluczowym wskaźnikiem pomiaru poziomu procesu głębokiego tłoczenia - doskonały projekt procesu może kontrolować maksymalny stopień redukcji grubości ścianki w granicach 15%, a dolny róg skorupy to obszar o najcieńszej grubości ścianki, a lokalne przerzedzenie nie powinno być mniejsze niż 75% projektowanej grubości ściany.

 

W przypadku bardzo wymagających aluminiowych obudów akumulatorów EV lub aluminiowych korpusów jednoogniwowych akumulatorów litowo-jonowych, po głębokim tłoczeniu zostanie przeprowadzona korekta ścian bocznych (wykończenie rozmiaru) i wyrównanie powierzchni dolnej, aby zapewnić, że prostoliniowość, pionowość i płaskość dolnej powierzchni korpusu spełniają wymagania dotyczące pozycjonowania zautomatyzowanej linii montażowej. Spawanie laserowe pomiędzy zespołem pokrywy (w tym słupem,-zaworem przeciwwybuchowym, otworem wtrysku cieczy) a obudową to kolejny kluczowy proces. Do zgrzewania obwodowego zwykle stosuje się laser światłowodowy ciągły lub laser impulsowy. Szybkość spawania, moc lasera i rozogniskowanie muszą być dokładnie dopasowane, aby uzyskać spoinę bez porów, bez odprysków i o wystarczającej głębokości wtopienia. Zespawana powłoka musi zostać poddana badaniu szczelności powietrznej (wykrywanie nieszczelności metodą spektrometrii mas z helem lub metodą spadku ciśnienia) oraz kontroli wyglądu spoiny.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wraz z szybkim rozwojem nowych pojazdów energetycznych, rozproszonego magazynowania energii i przenośnego nowego sprzętu energetycznego, scenariusze zastosowań akumulatorów litowych stale się rozszerzają, a wymagania rynku dotyczące możliwości adaptacji, bezpieczeństwa i możliwości dostosowywania obudów akumulatorów stale rosną, co doprowadziło do powstania różnych segmentowych, niestandardowych produktów z obudowami aluminiowymi. W odpowiedzi na specjalne potrzeby sektora akumulatorów samochodowych, aluminiowa obudowa akumulatora EV i aluminiowa obudowa z kwadratowymi ogniwami zostały specjalnie zoptymalizowane pod kątem warunków pracy pojazdu i mają większą odporność na wibracje, wysoką temperaturę i odkształcenia oraz nadają się do skomplikowanych warunków jazdy pojazdu. Jednocześnie branża jest w dużym stopniu dostosowana do potrzeb personalizacji marki. Specjalne aluminiowe obudowy kwadratowych ogniw akumulatorowych, takie jak ogniwa pryzmatyczne dla marki BYD, są dostosowywane i opracowywane zgodnie z ekskluzywnymi rozmiarami, procesem pakowania i standardami wydajności ogniw akumulatorowych marki, aby zapewnić precyzyjne dopasowanie obudowy i ogniw akumulatorowych. Ponadto popularność małych jednoogniwowych akumulatorów litowych spowodowała, że ​​aluminiowa obudowa jednoogniwowych akumulatorów litowo-jonowych jest szeroko stosowana, w pełni pokrywając różne scenariusze zastosowań dużych, średnich i małych akumulatorów litowych.

Patrząc na trendy rozwojowe w branży, aluminiowa obudowa kwadratowych baterii litowych jest stale ulepszana w kierunku lekkości, wysokiej wytrzymałości, wysokiego bezpieczeństwa, wysokiej precyzji i ekologicznej ochrony środowiska. Na poziomie materiału przemysł kontynuuje optymalizację proporcji stopu aluminium. Dzięki nowej technologii modyfikacji stopów, przy jednoczesnym zachowaniu zalety lekkości, wytrzymałość materiału na rozciąganie, odporność na uderzenia i odporność na wysoką temperaturę jest jeszcze lepsza, aby sprostać potrzebom rozwojowym akumulatorów litowych o dużej-mocy i-szybkim ładowaniu i rozładowywaniu. Na poziomie procesu technologie, takie jak automatyczne precyzyjne tłoczenie, obróbka wzmacniająca powierzchnię i precyzyjna kontrola na poziomie mikronów-, stopniowo zyskują na popularności, umożliwiając dalszą poprawę szczelności, płaskości i odporności obudowy na korozję, spełniając rygorystyczne-standardy wysokiej klasy magazynowania energii i akumulatorów-montowanych w pojazdach. Pod względem formy produktu, oprócz tradycyjnych osłon z twardego aluminium, w dalszym ciągu wprowadzane są innowacje w elastycznych konstrukcjach nośnych opakowań. Aluminiowa torebka laminowana na akumulatory litowo-jonowe bateria litowa aluminiowa-kompozytowa konstrukcja opakowania z folii z tworzywa sztucznego dodatkowo wzbogaca formę produktu w postaci obudowy baterii litowej i dostosowuje się do potrzeb badawczo-rozwojowych w zakresie cienkiego, lekkiego i elastycznego sprzętu z baterią litową. W przyszłości, w miarę ciągłego doskonalenia inteligentnych magazynów energii i nowych pojazdów energetycznych, iteracja technologii i możliwości dostosowania aluminiowych obudów akumulatorów litowych będą nadal się poprawiać.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zapraszamy do przesłania rysunków struktury ogniw lub specyfikacji technicznych do naszego inżynierskiego okna dokującego, a profesjonalny zespół przeprowadzili on cell Obudowa aluminiowaoptymalizacja możliwości produkcyjnych i rozwiązań procesowych. Odpowiadamy na każde Państwa zapotrzebowanie techniczne dzięki naszym możliwościom w zakresie rozwoju form i dokładności formowania.