Задълбочен-анализ на знанията в индустрията с алуминиев корпус на квадратна литиева батерия

Алуминиевият корпус на квадратна литиева батерия се отнася до компонента на металната обвивка, който е направен от високо{0}}качествени материали от алуминиева сплав чрез прецизно щамповане, разтягане или дълбоко изтегляне и други процеси на формоване, и се използва за пакетиране на квадратни литиево-йонни батерии. Като един от трите основни структурни компонента на литиевите батерии (положителен електрод, отрицателен електрод, корпус и сепаратор), алуминиевият корпус поема множество функции като механична опора, уплътняване на околната среда, топлопроводимост и защита на безопасността в клетката на батерията. В сравнение с алуминиевата ламинирана торбичка за литиево-йонни батерии, използвани в меки-литиеви батерии, квадратната алуминиева обвивка има по-висока механична якост, по-добра стабилност на размерите и по-добри възможности за термично управление; в сравнение с цилиндричния стоманен корпус, алуминиевият корпус има очевидни предимства при леко тегло и използване на пространството.

 

Алуминиевият корпус на квадратна литиева батерия обикновено се състои от основното тяло на корпуса и модула на капака (включително положителни и отрицателни полюси, взривозащитени-вентили, отвори за впръскване и др.). Капакът и корпусът са запечатани чрез лазерно заваряване. Тъй като изискванията за енергийна плътност и безопасност на електрическите превозни средства, системите за съхранение на енергия и преносимите електронни устройства продължават да нарастват, решението за квадратна алуминиева обвивка, широко възприето от основните автомобилни компании като Prismatic Cell за марката BYD, се превърна в една от водещите форми на опаковане в областта на захранващите батерии. Изборът на материали за алуминиева обвивка, точността на формоване и качеството на заваряване на запечатване директно определят живота на цикъла, безопасността и производствения добив на батерията. Следователно този компонент се класифицира като връзка с висока-добавена-стойност и високо-технологичен праг във веригата на индустрията за батерии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материалът от алуминиева сплав, избран за алуминиевия корпус на квадратната литиева батерия, неговият избор на клас и контрол на микроструктурата директно определят производителността на формоване, качеството на заваряване и устойчивостта на корозия на корпуса. В момента най-често използваните материали в индустрията са алуминиева сплав 3003 (алуминиева-манганова сплав) и 6061 алуминиева сплав (алуминиева-магнезиева-силициева сплав). Сред тях сплав 3003 се превърна в основен избор за квадратни алуминиеви черупки поради отличната си производителност при дълбоко изтегляне, добра устойчивост на корозия и умерена здравина. Основният легиращ елемент на алуминиевата сплав 3003 е манганът (около 1,0-1,5%), който подобрява якостта на опън и свойствата на работна втвърденост на материала, без значително да намалява електрическата и топлопроводимостта. Дебелината на материала обикновено се контролира между 0,3 mm и 1,2 mm, а специфичната стойност зависи от капацитета и размера на ядрото на батерията - батериите с голям капацитет (като 100Ah и повече) са склонни да използват по-дебели черупки (0.8- 1.2 mm), за да осигурят структурна здравина; потребителските батерии използват по-тънки черупки (0.3- 0.6 mm), за да постигнат по-висока енергийна плътност. По отношение на контрола на структурата, материалите с алуминиева обвивка обикновено изискват размер на зърното, по-фин от ниво 5, за да се избегнат дефекти на портокаловата кора или напукване по време на процеса на дълбоко изтегляне.

 

По отношение на състоянието на повърхността, вътрешната стена на алуминиевата обвивка обикновено трябва да бъде химически пасивирана или анодизирана, за да се подобри химическата съвместимост с електролита и да се предотврати реакцията на алуминия с литиев хексафлуорофосфат (LiPF₆), за да се генерира флуороводородна киселина, която разяжда обвивката. За същия тип материали, използвани в алуминиевата кутия на EV Battery Pouch Cell, трябва да се обърне допълнително внимание на изолационното взаимодействие с положителните и отрицателните пластини. Обикновено върху вътрешната стена на кутията се нанася изолационен слой или се поставя изолационен филм по време на монтажа. Заслужава да се отбележи, че въпреки че основната материална система на алуминиевата обвивка за призматични и цилиндрични кутии за батерии е сходна, изискванията за индекса на анизотропия (стойност r) и индекса на работна твърдост (стойност n) на материала са различни поради разликите в процеса на формоване (дълбоко изтегляне за квадрат и изтегляне с множество променливи диаметри за цилиндър).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производството на алуминиеви корпуси за квадратни литиеви батерии включва множество процеси на прецизно формоване, сред които процесът на дълбоко изтегляне е технически най-сложната и основна връзка, която оказва най-голямо влияние върху качеството на продукта. Потокът на процеса започва с развиване и заготовка на намотки от алуминиева сплав: алуминиевата лента се подава във високо-щанц за щанцоване и закръглена правоъгълна или приблизително квадратна заготовка (наречена заготовка) се щанцова през заготовка. Формата и размерът на заготовката са точно изчислени, за да се постигне разумно разпределение на материала при последващо много-теглене. Следващият основен процес е много-дълбоко изтегляне: парчето материал преминава през няколко комплекта щанци и вдлъбнати матрици последователно, постепенно деформирайки плоското парче материал в квадратна обвивка с предварително определена дълбочина и долни заоблени ъгли. Броят на изтеглящите проходи зависи от съотношението на дълбочината на корпуса към размера на отвора (т.е. съотношението на изтегляне). Типична квадратна алуминиева обвивка за захранваща батерия изисква 4-7 процеса на изтегляне.

 

След всяко изтегляне може да се извърши междинно отгряване, за да се елиминира работното втвърдяване и да се възстанови пластичността на материала. По време на процеса на изтегляне е необходимо стриктно да се контролира разстоянието между поансона и матрицата (обикновено 1,05-1,15 пъти дебелината на материала), вида и количеството на покритието смазка и скоростта на изтегляне, за да се предотвратят гънки, пукнатини или сериозни неравномерни дебелини на страничните стени на черупката. Полуготовите продукти след дълбоко изтегляне се подрязват (подрязват), за да се отстранят неравномерните ръбове и след това се почистват, за да се отстранят теглещото масло и алуминиевите стружки. Степента на намаляване на дебелината на стената е ключов индикатор за измерване на нивото на процеса на дълбоко изтегляне - отличният дизайн на процеса може да контролира максималната степен на намаляване на дебелината на стената в рамките на 15%, а долният ъгъл на корпуса е зоната с най-тънка дебелина на стената и локалното изтъняване там не трябва да бъде по-малко от 75% от проектната дебелина на стената.

 

За изключително взискателния алуминиев корпус на EV батерия или алуминиева обвивка за едноклетъчна литиево-йонна батерия, корекцията на страничните стени (завършване на размера) и изравняването на долната повърхност също ще бъдат извършени след дълбоко изтегляне, за да се гарантира, че правотата, вертикалността и плоскостта на долната повърхност на корпуса отговарят на изискванията за позициониране на автоматизираната поточна линия. Лазерното заваряване между модула на капака (включително стълб, взривозащитен-вентил, отвор за инжектиране на течност) и корпуса е друг ключов процес. Лазерът с непрекъснато влакно или импулсният лазер обикновено се използва за заваряване на периферно запечатване. Скоростта на заваряване, лазерната мощност и разфокусирането трябва да бъдат точно съгласувани, за да се получи заваръчен шев без пори, без пръски и с достатъчна дълбочина на проникване. Заварената обвивка трябва да бъде подложена на изпитване за херметичност (откриване на течове с хелиева масспектрометрия или метод за падане на налягането) и проверка на външния вид на заваръчния шев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С бързото развитие на нови енергийни превозни средства, разпределено съхранение на енергия и преносимо ново енергийно оборудване, сценариите на приложение на литиевите батерии продължават да се разширяват и изискванията на пазара за адаптивност, безопасност и възможности за персонализиране на корпусите на батериите продължават да се увеличават, което доведе до различни сегментирани персонализирани продукти от алуминиеви корпуси. В отговор на специалните нужди на областта на захранващите батерии за превозни средства, EV Battery Pouch Cell Aluminium Case торбичката за захранваща батерия и квадратната клетъчна алуминиева кутия са специално оптимизирани за условията на работа на превозното средство и имат по-голяма устойчивост на вибрации, висока температура и деформация и са подходящи за сложни условия на шофиране на превозни средства. В същото време индустрията е силно адаптирана към нуждите от персонализиране на марката. Специални квадратни алуминиеви корпуси на батерийни клетки като Prismatic Cell за марката BYD са персонализирани и разработени според изключителния размер, процеса на опаковане и стандартите за производителност на батерийните клетки на марката, за да се постигне прецизно адаптиране на корпуса и батерийните клетки. В допълнение, популярността на оборудването за малка едноклетъчна литиева батерия също направи широко използвана алуминиева обвивка за едноклетъчна литиево-йонна батерия, покривайки напълно различни сценарии за приложение на големи, средни и малки литиеви батерии.

Разглеждайки тенденциите за развитие на индустрията, алуминиевата обвивка на квадратните литиеви батерии непрекъснато се надгражда в посока лека, висока якост, висока безопасност, висока прецизност и зелена защита на околната среда. На ниво материал индустрията продължава да оптимизира съотношението на алуминиевата сплав. Чрез новата технология за модифициране на сплавта, като същевременно се запазва предимството на лекото тегло, якостта на опън, устойчивостта на удар и устойчивостта на висока температура на материала са допълнително подобрени, за да отговорят на нуждите за разработка на продукти с висока-мощност, висока-скорост на зареждане и разреждане на литиеви батерии. На ниво процес, технологии като автоматизирано прецизно щамповане, обработка за укрепване на повърхността и контрол на прецизността на микрон-ниво постепенно станаха популярни, позволявайки уплътнението, плоскостта и устойчивостта на корозия на корпуса да продължат да се подобряват, отговаряйки на строгите стандарти за високо-съхранение на енергия и-монтирани на превозни средства захранващи батерии. По отношение на формата на продукта, в допълнение към традиционните твърди алуминиеви черупки, гъвкавите поддържащи структури на опаковките продължават да се обновяват. Алуминиевата ламинирана торбичка за литиево-йонни батерии алуминиева{11}}пластмасова композитна опаковъчна структура допълнително обогатява продуктовата форма на корпусите на литиевите батерии и се адаптира към нуждите от изследвания и разработки на тънко, леко и гъвкаво оборудване за литиеви батерии. В бъдеще, тъй като индустрията за интелигентно съхранение на енергия и производството на нови енергийни превозни средства продължава да се надгражда, технологичната итерация и адаптивността на сцената на алуминиевите корпуси на литиевите батерии ще продължат да се подобряват.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добре дошли, за да изпратите вашите чертежи на клетъчна структура или технически спецификации до нашия инженерен докинг прозорец и професионален екип ще извърши проверкаli on cell Алуминиева обвивкатехнологичност и оптимизиране на технологичните решения. Ние отговаряме на всяка ваша техническа нужда с нашите възможности за разработване на матрици и точност на формоване.