Smernice za nadzor deformacij pri obdelavi pokrovov električnih baterij in komponent iz aluminijevih zlitin

Na področju izdelave električnih baterij ključne komponente, kot so pokrivne plošče za napajalne baterije, aluminijaste pokrivne plošče za baterije, prizmatični pokrovi za litijeve baterije in pokrivne plošče za litij-ionske baterije, v veliki meri uporabljajo tanko{1}}stenske strukture iz aluminijeve zlitine. Zaradi lastnosti aluminijevih zlitin, kot so visoka toplotna prevodnost, visok koeficient toplotnega raztezanja in nezadostna togost, se med strojno obdelavo komponent ohišja baterije, kot so zgornji pokrovi za prizmatične baterijske celice, aluminijasti pokrovi škatle za baterije in kompleti varnostnih pokrovov LFP, zlahka ustvarijo deformacije. Ta deformacija vpliva na učinkovitost tesnjenja, natančnost ujemanja in kakovost varjenja.

 

Za izboljšanje proizvodne stabilnosti komponent, kot so pokrovne plošče baterij ter bipolarne bipolarne plošče iz bakra in aluminija, so v nadaljevanju sistematično povzete učinkovite metode za zmanjšanje deformacije strojne obdelave z vidika materialov, postopkov, orodij za rezanje, vpenjanja in tehnik delovanja.
 

 

Deformacija tankostenskih-komponent, kot so pokrovi baterij, zgornji pokrovi in ​​priključni bloki, izvira predvsem iz treh vidikov:

1. Razbremenitev notranjih napetosti v slepem

Velja za: Dodatek k prizmatični litijevi bateriji/zgornji pokrov litijeve baterije

Prosto kovanje ali veliki ekstrudirani deli ustvarjajo znatne preostale napetosti med procesom oblikovanja.

Ko se material med rezanjem odstrani, prerazporeditev notranjih napetosti povzroči deformacijo dela.

 

2. Rezalna sila in rezalna toplota

Ekstrudiranje materiala z rezalnim orodjem povzroči lokalno koncentracijo toplote, kar poslabša površinsko deformacijo.

To ima še posebej velik vpliv na tankostenske aluminijaste pokrove baterij-.

 

3. Elastična deformacija, ki jo povzroči metoda vpenjanja

Nestabilno vpenjanje lahko povzroči neenakomerno obremenitev delov.

Po sprostitvi objemke se deli odskočijo nazaj, kar vodi do dimenzijskih odstopanj.

 

 

1. Zmanjšanje notranjega stresa v surovem stanju

Velja za: aluminijasto pokrovno ploščo baterije / pokrovno ploščo litij-ionske baterije

Naslednje metode lahko učinkovito zmanjšajo notranje napetosti in izboljšajo dimenzijsko natančnost:

Naravno staranje/umetno staranje: Postopno sprostite napetost v slepem v stabilnih pogojih.

Vibracijsko staranje: uporabite-nizkofrekvenčne vibracije za pospešitev notranjega izenačevanja napetosti.

Metoda pred{0}}obdelave: Odstranite odvečni material → pustite stati nekaj časa → izvedite sekundarno obdelavo, da zagotovite popolnejšo sprostitev napetosti.

 

2. Optimiziranje orodij in parametrov rezanja

(1) Izbira geometrije orodja

Zaželen je večji nagnjeni kot: Zmanjša deformacijo pri rezanju in izboljša odstranjevanje odrezkov.

Majhen čisti kot za grobo obdelavo; velik čisti kot za končno obdelavo za uravnoteženje trdnosti rezalnega roba in kakovosti površine.

Zaželen je večji kot vijačnice: primeren za-hitro rezanje, kar izboljša stabilnost strojne obdelave.

Zmanjšajte glavni kot rezalnega roba: Zniža temperaturo v območju rezanja, kar zmanjša toplotno deformacijo.

(2) Optimizacija strukture orodja

Zmanjšajte število zob in povečajte utor za odrezke, da izboljšate učinkovitost odstranjevanja odrezkov.

Kontrolirajte hrapavost rezalnega roba na Ra manj kot ali enako 0,4 μm.

Strogo nadzirajte obrabo orodja na manj kot ali enako 0,2 mm, da preprečite-nastajanje robov.

(Ta rešitev orodja je uporabna tudi za obdelavo strukturnih delov, kot so bakreno stisnjene komponente ter bimetalna bipolarna plošča iz bakra in aluminija.)

 

3. Izboljšana zasnova vpenjalne strukture

Velja za: zgornji pokrov za prizmatično baterijsko celico/pokrov prizmatične baterije

Metode vpenjanja, ki učinkovito zmanjšajo deformacijo, vključujejo:

Aksialno vpenjanje čelne strani: preprečuje radialno stiskanje tankostenskih-delov.

Vakuumsko vpenjanje vpenjalne glave: Enakomerno porazdeljeno, manj verjetno, da bo povzročilo deformacijo plošče, zelo primerno za obdelavo pokrova aluminijaste baterije.

Metoda notranjega polnjenja: Vbrizgajte taljiv medij v tank{0}}stenski del, da povečate togost, nato ga raztopite in izlijte po strojni obdelavi.

 

4. Načrtovanje procesa in optimizacija zaporedja obdelave

Pokrovi baterij so tankostenski tesnilni deli in znanstvena ureditev procesov je ključnega pomena.

Razumen tok procesa:

Groba obdelava → Pol{0}}končna obdelava → Čiščenje vogalov → Končna obdelava

Po potrebi dodajte drugi pol{0}}korak za sprostitev vmesne napetosti.

Ohranite enoten dodatek za končno obdelavo, običajno nadzorovan znotraj 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Simetrična obdelava za zmanjšanje koncentracije toplote

Na primer, obdelava aluminijaste plošče od 90 mm do 60 mm:

En sam rez lahko povzroči ravninsko deformacijo do 5 mm.

Večplastno simetrično rezanje lahko nadzoruje deformacijo do 0,3 mm natančno.

 

2. Večplastna obdelava struktur z več-votlinami

Kot so kompleti varnostnih pokrovov LFP ali prizmatični pokrovi baterij z več votlinami

Ni mogoče strojno obdelati vdolbino za votlino, sicer lahko neenakomerna porazdelitev napetosti zlahka povzroči upogibanje;

Več votlin je treba obdelati hkrati v plasteh.

 

3. Nadzor rezalne sile in rezalne toplote

Zmanjšanje globine reza, povečanje podajalne hitrosti in hitrost vretena so primernejši za -hitrostno CNC obdelavo.

Za končno obdelavo je priporočljivo vzpenjanje, da zmanjšate utrjevanje in površinsko napetost.

 

4. Optimizirajte pot orodja in tesnost vpenjanja

Pred končno obdelavo ustrezno popustite objemko → pustite, da se del naravno odskoči → nato rahlo pritisnite, da ga pritrdite, kar lahko znatno zmanjša končno deformacijo.

Vpenjalna sila naj bo čim manjša, smer sile pa razumna.

 

5. Izogibajte se "ravnemu -rezanju navzdol" pri obdelavi votlin

Priporočljivo je, da najprej izvrtate luknjo za orodje ali uporabite vijačno pot orodja, da zmanjšate kopičenje toplote in nevarnost zloma orodja.

 

 

Uporablja se za naslednje izdelke: pokrovna plošča napajalne baterije / aluminijast pokrov škatle za baterije / prizmatični pokrov litijeve baterije / zgornji pokrov litijeve baterije / komplet varnostnih pokrovov LFP

 

Zmanjšanje deformacije je treba celovito nadzorovati z naslednjih vidikov:

 

Zmanjšanje notranjih napetosti v surovcu (staranje in pred{0}}obdelava)

Optimizacija orodij in rezalnih parametrov

Sprejemanje naprednih vpenjalnih struktur (vakuumske napeljave, metode polnjenja)

Racionalno načrtovanje procesov in strategij poti orodja

Tehnike delovanja, ki temeljijo na strukturi votline in značilnostih tankih{0}}sten

 

S temi ukrepi je mogoče bistveno izboljšati natančnost izdelave, kakovost videza in učinkovitost tesnjenja pri varjenju pokrivnih plošč akumulatorja in sorodnih konstrukcijskih komponent iz aluminijeve zlitine, kar zagotavlja trdno jamstvo za varnost in zanesljivost sistemov akumulatorja.