Aliuminio lydinio baterijų korpuso lakštinio metalo proceso analizė: pagrindiniai konstrukcijų patikimumo ir masinės gamybos nuoseklumo gerinimo dalykai

Sparčiai tobulėjant naujoms energetinėms transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms ir pramoninei maitinimo įrangai, aliuminio lydinio korpusai tapo itin svarbiu ličio baterijų sistemų komponentu. Nesvarbu, ar tai aliuminio dėklas, skirtas EV ličio baterijų paketams, LFP akumuliatorių aliuminio dėklai, ar aliuminio dėklai, skirti Powerwall ličio baterijų blokams, naudojamiems energijos kaupimui, jų gamybos kokybė turi tiesioginės įtakos saugai, šilumos išsklaidymo našumui ir akumuliatoriaus sistemos eksploatavimo trukmei.

 

Aliuminio lydinio lakštinio metalo apdirbimas reiškia akumuliatorių korpusų, atitinkančių konstrukcijos projektavimo reikalavimus, gamybą, naudojant aliuminio lydinio lakštus pjaustant lazeriu, štampuojant CNC, lenkiant, suvirinant, montuojant ir apdorojant paviršių. Palyginti su plieniniais korpusais, aliuminio lydiniai yra lengvi, turi puikų šilumos laidumą, gerą atsparumą korozijai ir yra lankstūs apdirbimo metu, todėl plačiai naudojami maitinimo baterijose, energijos kaupimo baterijose ir pramoninėse maitinimo sistemose.

 

Šiuo metu dažniausiai naudojami aliuminio dėklai automobilių akumuliatoriams, aliuminio dėklai automobilių LiFePO4 akumuliatorių paketams ir dideli energijos kaupimo akumuliatorių korpusai. Akumuliatorių sistemų korpusas ne tik užtikrina mechaninę apsaugą, bet ir turi atitikti daugybę funkcinių reikalavimų, tokių kaip šilumos išsklaidymo, dulkių nepralaidumo, hidroizoliacijos ir elektromagnetinio ekranavimo.

 

 

 

Pjovimas lazeriu ir CNC štampavimas

Pjovimas lazeriu yra labai svarbus aliuminio lydinio korpuso gamybos žingsnis, leidžiantis labai tiksliai{0}}apdirbti sudėtingus kontūrus, tvirtinimo angas ir ventiliacines konstrukcijas. Tiksliųjų akumuliatorių korpusų, pvz., ličio prizminių akumuliatorių aliuminio korpusų, pjovimo tikslumas tiesiogiai veikia tolesnę surinkimo kokybę.

 

Apdorojant būtinas gerai{0}}suplanuotas išdėstymas. Nepakankamas atstumas tarp medžiagų gali sukelti karščio paveiktas zonas ir lakštinio metalo deformaciją, o tai gali turėti įtakos matmenų tikslumui ir gaminio plokštumui.

 

Lenkimo formavimo procesas

Aliuminio lydiniai pasižymi reikšmingomis spyruoklinėmis savybėmis, todėl lenkimas yra svarbus lakštinio metalo gamybos etapas. Tokiems gaminiams kaip aliuminio dėklas elektrinių dviračių akumuliatorių paketams ir aliuminio dėklas, skirtas li-jonų elektrinių dviračių akumuliatorių paketams, dėl nepakankamo lenkimo kompensavimo gali padidėti surinkimo tarpai arba sumažėti sandarinimo efektyvumas.

 

Inžinerinis dizainas paprastai rekomenduoja:

Lenkimo spindulys ne mažesnis kaip lakštinio metalo storis;
Venkite lenkimo linijų, kurios būtų visiškai lygiagrečios riedėjimo krypčiai;
Pakankamai atsižvelkite į spyruoklės kompensavimo parametrus;
Leiskite pagrįstus surinkimo nuokrypius.

Tinkamai suprojektavus, galima veiksmingai sumažinti įtrūkimų riziką ir pagerinti produkto konsistenciją.

 

Suvirinimo ir sujungimo procesai

Akumuliatorių korpusams, kuriems taikomi aukšti sandarinimo reikalavimai, dažniausiai naudojamas suvirinimas lazeriu ir lankinis suvirinimas argonu. Gaminiams, kuriems reikia vėliau prižiūrėti arba pakeisti elementus, dažniau naudojamos nuimamos konstrukcijos, pvz., kniedijimas ir varžtais.

 

Pavyzdžiui, didelio masto{0}}baterijų projektuose, tokiuose kaip aliuminio dėklas EV Electric Bus LiFePO4 baterijų paketui, prijungimo procesas ne tik turi įtakos konstrukcijos stiprumui, bet ir yra susijęs su patikimumu ilgalaikėje -vibracijos aplinkoje.

 

 

 

Medžiagos pasirinkimas

 

Įvairių rūšių aliuminio lydiniai turi skirtingas mechanines ir apdirbimo savybes.

 

5052 serijos medžiagos pasižymi geru formavimu ir atsparumu korozijai, todėl tinka daugumai akumuliatoriaus korpusų gamybos; 6061 serija sujungia didelį stiprumą ir gerą apdirbamumą.

 

Naudojant, pavyzdžiui, ličio prizminių elementų aliuminio korpusus ir prizminius LFP elementų aliuminio korpusus, medžiagos konsistencija tiesiogiai veikia vėlesnį anodavimo efektą ir produkto naudojimo trukmę.

 

 

Akumuliatoriaus korpusus paprastai reikia tiksliai suderinti su akumuliatoriaus elementu, BMS sistema ir šilumos išsklaidymo struktūra.

 

Pavyzdžiui, 12 V LiFePO4 akumuliatoriaus paketo, pirminio tipo elementų aliuminio korpuso aliuminio dėklas, per didelis skylių padėties nukrypimas gali sukelti problemų, tokių kaip jungties įrengimo sunkumai, nepakankamas sandarinimo žiedo suspaudimas arba struktūrinio įtempio koncentracija.

 

Todėl gamybos metu reikia atidžiai kontroliuoti šiuos aspektus:

Skylės matmenų tolerancijos;
Lenkimo kampo tikslumas;
Plokštumo kontrolė;
Surinkimo matmenų nuoseklumas.

 

 

Aliuminio lydinio korpusuose dažniausiai naudojamas paviršiaus apdorojimas, pvz., smėliavimas, šepetys, miltelinis dažymas ir anodavimas.

 

Aukštos-elektroninių gaminių, pvz., „Samsung“ ličio jonų akumuliatorių aliuminio korpusų, paviršiaus kokybė turi įtakos ne tik išvaizdai, bet ir atsparumui korozijai bei ilgalaikiam -stabilumui.

 

Aukštos-kokybės paviršiaus apdorojimas turi turėti šias charakteristikas:

Vienoda spalva;
Nėra reikšmingo spalvų skirtumo;
Jokių nubėgimų ar skylučių;
Geras dangos sukibimas;
Stabilus atsparumas druskos purškimui.

 

 

Kodėl lenkiant aliuminio lydinius gali atsirasti įtrūkimų?

 

Lenkimo įtrūkimai dažniausiai atsiranda dėl šių priežasčių:

Nepakankamas lenkimo spindulys;
Per didelis medžiagos kietumas;
Lenkimo kryptis sutampa su riedėjimo kryptimi;
Vidiniai medžiagos defektai.

 

Gaminant aliuminio korpusus ličio geležies fosfato akumuliatorių elementams, ypač svarbu tinkamai parinkti medžiagos būseną ir lenkimo proceso parametrus.

 

 

Ličio baterijų sistemos paprastai turi atitikti šilumos išsklaidymo ir apsaugos reikalavimus vienu metu.

 

Pavyzdžiui, aliuminio dėklas, skirtas elektriniam automobiliui Lifepo4 akumuliatoriaus paketas, geras šilumos valdymas ir atsparumas dulkėms bei vandeniui gali būti pasiektas dėl šilumos išsklaidymo briaunos konstrukcijos, optimizuotos šilumos laidumo struktūros ir sandarinimo juostelių.

 

Kodėl skirtingų produktų partijų spalvos skiriasi?

 

Anodavimo spalvų skirtumus paprastai veikia šie veiksniai:

Aliuminio klasės skirtumai;
Paviršiaus šiurkštumo skirtumai;
Anodavimo vonios koncentracijos svyravimai;
Nenuoseklus srovės tankio valdymas;
Anodavimo laiko skirtumai.

 

Todėl produktams, kuriems keliami aukšti išvaizdos reikalavimai, pvz., Samsung prizminių elementų aliuminio korpusai arba ličio akumuliatorių elementų aliuminio korpusai, turėtų būti sukurta griežta proceso kontrolės sistema.

 

 

Nuolat tobulinant naują energetikos pramonę, aliuminio lydinio korpusai tobulėja link lengvesnio svorio, didesnio stiprumo ir geresnės integracijos.

 

Šiuo metu rinkoje pastebimos nuolatinės struktūrinės naujovės ir procesų atnaujinimas tokiuose produktuose kaip aliuminio dėklai minkštoms -pakelio LiFePO4 įkraunamoms baterijoms, aliuminio dėklai variklių pakaitiniams švino rūgštiniams baterijų paketams ir aliuminio dėklai pirminiams ličio geležies akumuliatoriams (LiFeS2).

 

Tuo tarpu įvairių tipų akumuliatorių, įskaitant ličio elementų aliuminio korpusus, ličio prizminių elementų aliuminio korpusus, ličio elementų aliuminio korpusus ir ličio geležies elementų aliuminio korpusus, gamintojai nuolat optimizuoja apdorojimo tikslumą, paviršiaus apdorojimo procesus ir automatizuotus gamybos pajėgumus, kad atitiktų aukštesnius saugos ir patikimumo reikalavimus.

 

 

 

Aliuminio lydinio akumuliatoriaus korpusaiyra ne tik paprasti konstrukciniai komponentai; jie yra esminiai elementai, jungiantys mechaninį stiprumą, šilumos valdymą, saugos apsaugą ir gaminio išvaizdą. Nuo medžiagos parinkimo iki lakštinio metalo apdirbimo, nuo matmenų kontrolės iki paviršiaus apdorojimo, kiekvienas proceso etapas turi įtakos galutinio produkto veikimui.

 

Naujų energiją naudojančių transporto priemonių, energijos kaupimo sistemų ir pramoninių ličio baterijų pritaikymo atveju pasirinkus pagrįstą aliuminio lydinio konstrukcijos dizainą ir mėgėjišką gamybos procesą galima efektyviai pagerinti gaminio patikimumą, sumažinti gamybos riziką ir padėti tvirtą pagrindą vėlesnei didelio masto{0}}gamybai.