Po-poglobljena analiza znanja o industriji aluminijastih ohišij kvadratnih litijevih baterij

Aluminijasto ohišje kvadratne litijeve baterije se nanaša na kovinsko ohišje, ki je izdelano iz visoko{0}}kakovostnih materialov iz aluminijeve zlitine z natančnim žigosanjem, raztezanjem ali globokim vlečenjem in drugimi postopki oblikovanja ter se uporablja za pakiranje kvadratnih litij-ionskih baterij. Kot ena od treh osnovnih strukturnih komponent litijevih baterij (pozitivna elektroda, negativna elektroda, ohišje in separator) prevzame aluminijasto ohišje več funkcij, kot so mehanska podpora, tesnjenje okolja, toplotna prevodnost in varnostna zaščita v baterijski celici. V primerjavi z aluminijasto laminatno vrečko za litij-ionske baterije, ki se uporablja v mehko-pakiranih litijevih baterijah, ima kvadratno aluminijasto ohišje višjo mehansko trdnost, boljšo dimenzijsko stabilnost in boljše zmogljivosti upravljanja toplote; V primerjavi s cilindričnim jeklenim ohišjem ima aluminijasto ohišje očitne prednosti pri lahki teži in izkoristku prostora.

 

Aluminijasto ohišje kvadratne litijeve baterije je običajno sestavljeno iz glavnega dela ohišja in sklopa pokrova (vključno s pozitivnimi in negativnimi poli, protieksplozijsko-varnimi ventili, luknjami za vbrizgavanje itd.). Pokrov in ohišje sta zatesnjena z laserskim varjenjem. Ker zahteve glede energijske gostote in varnosti električnih vozil, sistemov za shranjevanje energije in prenosnih elektronskih naprav še naprej naraščajo, je rešitev kvadratnega aluminijastega ohišja, ki so jo široko sprejela glavna avtomobilska podjetja, kot je Prismatic Cell za znamko BYD, postala ena vodilnih oblik pakiranja na področju električnih baterij. Izbira materialov aluminijastega ohišja, natančnost oblikovanja in kakovost tesnjenja pri varjenju neposredno določajo življenjsko dobo, varnost in proizvodni donos baterije. Zato je ta komponenta razvrščena kot člen z visoko-dodano-vrednostjo in visoko-tehnološkim pragom v verigi industrije električnih baterij.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Material iz aluminijeve zlitine, izbran za aluminijasto ohišje kvadratne litijeve baterije, njegova izbira razreda in nadzor mikrostrukture neposredno določajo zmogljivost oblikovanja, kakovost varjenja in odpornost ohišja proti koroziji. Trenutno sta najpogosteje uporabljena materiala v industriji aluminijeva zlitina 3003 (aluminijeva-manganova zlitina) in 6061 aluminijeva zlitina (aluminijeva-magnezijeva-silicijeva zlitina). Med njimi je zlitina 3003 postala glavna izbira za kvadratne aluminijaste lupine zaradi odlične zmogljivosti globokega vlečenja, dobre odpornosti proti koroziji in zmerne trdnosti. Glavni legirni element aluminijeve zlitine 3003 je mangan (približno 1,0-1,5%), ki izboljša natezno trdnost in lastnosti utrjevanja materiala, ne da bi bistveno zmanjšal električno in toplotno prevodnost. Debelina materiala je običajno nadzorovana med 0,3 mm in 1,2 mm, specifična vrednost pa je odvisna od kapacitete in velikosti jedra akumulatorja - baterije z veliko zmogljivostjo (kot je 100 Ah in več) običajno uporabljajo debelejše lupine (0.8- 1.2 mm), da zagotovijo strukturno trdnost; potrošniške baterije uporabljajo tanjše lupine (0.3- 0.6 mm) za doseganje večje energijske gostote. Kar zadeva nadzor strukture, materiali iz aluminijaste lupine običajno zahtevajo velikost zrn, ki je manjša od ravni 5, da se izognemo napakam pomarančne lupine ali razpokam med postopkom globokega vleka.

 

Kar zadeva stanje površine, je treba notranjo steno aluminijaste lupine običajno kemično pasivizirati ali anodizirati, da izboljšamo kemično združljivost z elektrolitom in preprečimo, da bi aluminij reagiral z litijevim heksafluorofosfatom (LiPF₆), da bi ustvaril fluorovodikovo kislino, ki razjeda lupino. Pri isti vrsti materialov, uporabljenih v aluminijastem ohišju EV Battery Pouch Cell Box, je treba dodatno upoštevati izolacijsko sodelovanje pozitivnih in negativnih jezičkov. Običajno se na notranjo steno ohišja nanese izolacijski sloj ali pa se med montažo vstavi izolacijska folija. Treba je omeniti, da čeprav je osnovni materialni sistem aluminijaste lupine za prizmatična in cilindrična ohišja baterij podoben, so zahteve za indeks anizotropije (vrednost r) in indeks utrjevanja (vrednost n) materiala različne zaradi razlik v postopku oblikovanja (globoko vlečenje za kvadrat in vlečenje z večkratnim spremenljivim premerom za valj).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Izdelava aluminijastih ohišij za kvadratne litijeve baterije vključuje več procesov natančnega oblikovanja, med katerimi je postopek globokega vlečenja tehnično najzahtevnejši in osrednji člen, ki ima največji vpliv na kakovost izdelka. Tok postopka se začne z odvijanjem in izrezovanjem tuljav iz aluminijeve zlitine: aluminijev trak se dovaja v -hitrostni luknjač in zaokrožen pravokoten ali približno kvadraten surovec (imenovan surovec) se izseka skozi izrezovalno matrico. Oblika in velikost surovca ​​sta natančno izračunani, da se doseže primerna porazdelitev materiala pri naslednjem večkratnem-risanju. Naslednji osnovni proces je več-globoko vlečenje: kos materiala se zaporedoma spusti skozi več nizov luknjačev in konkavnih matric, pri čemer se ploščati kos materiala postopoma deformira v kvadratno lupino z vnaprej določeno globino in spodnjimi zaobljenimi vogali. Število vlečnih prehodov je odvisno od razmerja med globino lupine in velikostjo odprtine (tj. razmerje vleka). Tipična kvadratna aluminijasta lupina za baterijo zahteva 4-7 postopkov vlečenja.

 

Po vsakem vlečnem prehodu se lahko vmes vmeša obdelava z vmesnim žarjenjem, da se odpravi utrjevanje in povrne plastičnost materiala. Med postopkom vlečenja je treba strogo nadzorovati razmik med luknjačem in matrico (običajno 1,05-1,15-kratna debelina materiala), vrsto in količino maziva za premaz ter hitrost vlečenja, da preprečite gube, razpoke ali resne neenakomerne debeline na stranskih stenah lupine. Poli-izdelke po globokem vlečenju obrežemo (obrežemo), da odstranimo nepravilne robove, nato pa očistimo, da odstranimo risalno olje in ostružke aluminija. Stopnja zmanjšanja debeline stene je ključni indikator za merjenje stopnje postopka globokega vlečenja - odlična zasnova postopka lahko nadzoruje največjo stopnjo zmanjšanja debeline stene v 15 %, spodnji kot lupine pa je območje z najtanjšo debelino stene, tamkajšnje lokalno stanjšanje pa ne sme biti manjše od 75 % konstrukcijske debeline stene.

 

Pri zelo zahtevnem aluminijastem ohišju ali aluminijastem ohišju za baterijo EV za enocelično litij-ionsko baterijo bo po globokem vleku izvedena tudi korekcija stranske stene (dokončna obdelava velikosti) in izravnava spodnje površine, da se zagotovi, da naravnost, navpičnost in ravnost spodnje površine ohišja izpolnjujejo zahteve glede pozicioniranja avtomatizirane montažne linije. Lasersko varjenje med sklopom pokrova (vključno s drogom, protieksplozijsko{1}}odpornim ventilom, odprtino za vbrizgavanje tekočine) in ohišjem je še en ključni postopek. Laser z neprekinjenimi vlakni ali pulzni laser se običajno uporablja za periferno tesnilno varjenje. Hitrost varjenja, moč laserja in razostritev morajo biti natančno usklajeni, da dobimo zvar brez por, brez brizganja in z zadostno globino penetracije. Zvarjeno lupino je treba preizkusiti na zrakotesnost (odkrivanje puščanja s helijevo masno spektrometrijo ali metoda padca tlaka) in pregledati videz zvara.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S hitrim razvojem novih energetskih vozil, porazdeljenega shranjevanja energije in prenosne nove energetske opreme se scenariji uporabe litijevih baterij še naprej širijo, zahteve trga glede prilagodljivosti, varnosti in zmogljivosti prilagajanja ohišij baterij pa še naprej naraščajo, kar je povzročilo različne segmentirane prilagojene izdelke iz aluminijastega ohišja. Kot odgovor na posebne potrebe na področju električnih baterij za vozila sta bila torbica za baterijo EV Battery Pouch Cell Aluminium Case in aluminijasto ohišje s kvadratnimi celicami posebej optimizirana za pogoje delovanja vozila in imata večjo odpornost na vibracije, visoko temperaturo in deformacijo ter sta primerna za zapletene pogoje vožnje vozil. Hkrati je panoga zelo prilagojena potrebam prilagajanja blagovnih znamk. Posebna kvadratna aluminijasta ohišja baterijskih celic, kot je Prismatic Cell za znamko BYD, so prilagojena in razvita v skladu z ekskluzivno velikostjo, postopkom pakiranja in standardi delovanja baterijskih celic blagovne znamke, da se doseže natančno prilagajanje ohišja in baterijskih celic. Poleg tega je priljubljenost opreme za majhne enocelične litijeve baterije povzročila tudi široko uporabo aluminijaste lupine za enocelične litijeve ionske baterije, ki v celoti pokriva različne scenarije uporabe velikih, srednjih in majhnih litijevih baterij.

Če pogledamo razvojne trende v industriji, se aluminijasto ohišje kvadratnih litijevih baterij nenehno iterativno nadgrajuje v smeri lahke, visoke trdnosti, visoke varnosti, visoke natančnosti in zelenega varstva okolja. Na ravni materialov industrija še naprej optimizira razmerje aluminijevih zlitin. Z novo tehnologijo za spreminjanje zlitin so ob ohranjanju prednosti lahke natezne trdnosti, odpornosti proti udarcem in odpornosti na visoke temperature dodatno izboljšane, da zadostijo razvojnim potrebam litijevih baterijskih izdelkov z visoko-močjo, visoko-hitrostjo polnjenja in praznjenja. Na procesni ravni so postopoma postale priljubljene tehnologije, kot so avtomatizirano natančno žigosanje, obdelava za krepitev površine in mikronski-natančni nadzor, ki omogoča nadaljnje izboljšanje tesnjenja, ravnosti in odpornosti proti koroziji ohišja, ki izpolnjuje stroge standarde vrhunskih-shranjevalnikov energije in-napajalnih baterij, nameščenih na vozila. Kar zadeva obliko izdelka, poleg tradicionalnih lupin iz trdega aluminija, fleksibilne podporne strukture embalaže še naprej uvajajo inovacije. Aluminijasta laminatna vrečka za litij-ionske baterije Kompozitna struktura embalaže iz aluminija-plastične folije dodatno obogati obliko izdelka ohišja litijevih baterij in se prilagaja raziskovalnim in razvojnim potrebam tanke, lahke in prilagodljive opreme za litijeve baterije. V prihodnosti, ko se industrija pametnega shranjevanja energije in novih energetskih vozil še naprej nadgrajujeta, se bosta tehnološka iteracija in prilagodljivost aluminijastih ohišij litijevih baterij še naprej izboljševali.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dobrodošli, da pošljete svoje risbe celične strukture ali tehnične specifikacije v naše inženirsko priklopno okno in strokovna ekipa bo opravila pregledli on cell Aluminijasta lupinaizdelljivost in optimizacija procesnih rešitev. Na vsako vašo tehnično potrebo odgovorimo z našimi zmožnostmi razvoja kalupov in natančnostjo oblikovanja.