{0}}Dubinska analiza znanja o industriji aluminijumskih kućišta kvadratnih litijumskih baterija

Aluminijsko kućište kvadratne litijumske baterije odnosi se na metalnu komponentu kućišta koja je napravljena od visokokvalitetnih-materijala od legure aluminijuma putem preciznog štancanja, istezanja ili dubokog izvlačenja i drugih procesa oblikovanja, a koristi se za pakovanje kvadratnih litijum{1}}jonskih baterija. Kao jedna od tri osnovne strukturne komponente litijumskih baterija (pozitivna elektroda, negativna elektroda, kućište i separator), aluminijumsko kućište preuzima višestruke funkcije kao što su mehanička podrška, zaptivanje okoline, provođenje toplote i sigurnosna zaštita u baterijskoj ćeliji. U poređenju sa aluminijumskom laminatnom torbicom za litijumske baterije koje se koriste u mekim-litijumskim baterijama, kvadratno aluminijumsko kućište ima veću mehaničku čvrstoću, bolju stabilnost dimenzija i bolje mogućnosti upravljanja toplotom; u poređenju sa cilindričnim čeličnim kućištem, aluminijumsko kućište ima očigledne prednosti u laganoj težini i korišćenju prostora.

 

Aluminijsko kućište kvadratne litijumske baterije obično se sastoji od glavnog tijela kućišta i sklopa poklopca (uključujući pozitivne i negativne polove,{0}}ventile otporne na eksploziju, rupe za ubrizgavanje, itd.). Poklopac i kućište su zapečaćeni laserskim zavarivanjem. Kako zahtjevi za gustinom energije i sigurnošću električnih vozila, sustava za pohranu energije i prijenosnih elektroničkih uređaja nastavljaju rasti, rješenje kvadratnog aluminijskog kućišta koje su naširoko usvojile glavne automobilske kompanije, kao što je Prismatic Cell za BYD brend, postalo je jedan od vodećih oblika pakovanja u polju električnih baterija. Odabir materijala za aluminijsku školjku, tačnost oblikovanja i kvalitet zavarivanja direktno određuju vijek trajanja, sigurnosne performanse i proizvodni prinos baterije. Stoga je ova komponenta klasifikovana kao karika sa visoko-dodatom{7}}vrijednošću i visoko-pragom u lancu industrije električnih baterija.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materijal od legure aluminijuma odabran za aluminijumsko kućište kvadratne litijumske baterije, njegov izbor kvaliteta i kontrola mikrostrukture direktno određuju performanse oblikovanja, kvalitet zavarivanja i otpornost kućišta na koroziju. Trenutno, najčešće korišćeni materijali u industriji su legura aluminijuma 3003 (legura aluminijuma-mangana) i legura aluminijuma 6061 (legura aluminijuma-magnezijuma-silicijuma). Među njima, legura 3003 postala je glavni izbor za kvadratne aluminijske školjke zbog svojih odličnih performansi dubokog izvlačenja, dobre otpornosti na koroziju i umjerene čvrstoće. Glavni legirajući element legure 3003 aluminijuma je mangan (oko 1,0-1,5%), koji poboljšava vlačnu čvrstoću i svojstva radnog očvršćavanja materijala bez značajnog smanjenja električne i toplotne provodljivosti. Debljina materijala se obično kontrolira između 0,3 mm i 1,2 mm, a specifična vrijednost ovisi o kapacitetu i veličini jezgra baterije - baterije velikog kapaciteta (kao što su 100 Ah i više) imaju tendenciju da koriste deblje školjke (0.8- 1.2} mm) kako bi osigurale čvrstoću strukture; potrošačke baterije koriste tanje školjke (0.3- 0.6 mm) za postizanje veće gustine energije. Što se tiče kontrole strukture, materijali od aluminijumske ljuske obično zahtevaju veličinu zrna manju od nivoa 5 kako bi se izbegli defekti narandžaste kore ili pucanje tokom procesa dubokog izvlačenja.

 

Što se tiče stanja površine, unutrašnji zid aluminijske školjke obično treba biti kemijski pasiviran ili anodiziran kako bi se poboljšala kemijska kompatibilnost s elektrolitom i spriječila reakcija aluminija s litijum heksafluorfosfatom (LiPF₆) kako bi se stvorila fluorovodična kiselina koja korodira školjku. Za istu vrstu materijala koji se koristi u aluminijumskom kućištu kesice baterije za EV, potrebno je posvetiti dodatnu pažnju saradnji izolacije sa pozitivnim i negativnim jezičcima. Obično se izolacijski sloj obloži na unutrašnju stijenku kućišta, ili se izolacijski film umetne tokom montaže. Vrijedi napomenuti da iako je osnovni sistem materijala aluminijumske školjke za prizmatična i cilindrična kućišta baterija sličan, zahtjevi za indeks anizotropije (r vrijednost) i indeks radne tvrdoće (n vrijednost) materijala su različiti zbog razlika u procesu oblikovanja (duboko izvlačenje za kvadratno i višestruko promjenjivo izvlačenje za cilindar).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proizvodnja aluminijskih kućišta za četvrtaste litijumske baterije uključuje višestruke procese preciznog oblikovanja, među kojima je proces dubokog izvlačenja tehnički najteža i osnovna karika koja ima najveći utjecaj na kvalitetu proizvoda. Tok procesa počinje odmotavanjem i praznjenjem zavojnica od legure aluminijuma: aluminijumska traka se ubacuje u -probijanje velike brzine, a zaobljeni pravougaoni ili približno kvadratni prazan komad (koji se naziva blanko) se izbija kroz matricu. Oblik i veličina blanka su precizno izračunati kako bi se postigla razumna raspodjela materijala u sljedećem više-crtanju. Sljedeći osnovni proces je dubinsko izvlačenje u više-prolaza: komad materijala prolazi kroz nekoliko setova probijača i konkavnih kalupa u nizu, postepeno deformirajući ravan komad materijala u četvrtastu školjku s unaprijed određenom dubinom i donjim zaobljenim uglovima. Broj prolaza za izvlačenje zavisi od omjera dubine ljuske i veličine otvora (tj. omjera izvlačenja). Tipična kvadratna aluminijska školjka za bateriju zahtijeva 4-7 procesa crtanja.

 

Nakon svakog prolaza izvlačenja, može se ubaciti srednji tretman žarenja kako bi se eliminiralo stvrdnjavanje i povratila plastičnost materijala. Tokom procesa izvlačenja, potrebno je striktno kontrolisati razmak između proboja i matrice (obično 1,05-1,15 puta debljine materijala), vrstu i količinu premaza maziva i brzinu izvlačenja kako bi se spriječile bore, pukotine ili ozbiljne nejednake debljine na bočnim stijenkama školjke. Poluproizvodi nakon dubokog izvlačenja se obrezuju (okreću) kako bi se uklonile nepravilne ivice, a zatim se čiste kako bi se uklonilo ulje za crtanje i aluminijske strugotine. Stopa smanjenja debljine zida je ključni pokazatelj za mjerenje nivoa procesa dubokog izvlačenja - odličan dizajn procesa može kontrolisati maksimalnu stopu smanjenja debljine zida unutar 15%, a donji ugao ljuske je područje s najtanjom debljinom stijenke, a lokalno stanjivanje ne smije biti manje od 75% projektirane debljine zida.

 

Za vrlo zahtjevno aluminijumsko kućište kesice za EV baterije ili aluminijumsko kućište za jednoćelijsku litijum-jonsku bateriju, korekcija bočne stijenke (završna obrada veličine) i izravnavanje donje površine će se također izvršiti nakon dubokog izvlačenja kako bi se osiguralo da ravnost, vertikalnost i ravnost donje površine ljuske ispunjavaju zahtjeve za pozicioniranje automatizirane montažne linije. Lasersko zavarivanje između sklopa poklopca (uključujući stub,{1}}ventil otporan na eksploziju, rupu za ubrizgavanje tečnosti) i školjke je još jedan ključni proces. Kontinuirani laser ili pulsni laser se obično koristi za periferno zavarivanje. Brzina zavarivanja, snaga lasera i defokus moraju biti precizno usklađeni kako bi se dobio zavar bez pora, bez prskanja i dovoljno dubine prodiranja. Zavareni omotač treba da se podvrgne ispitivanju nepropusnosti (detekcija helijumske masene spektrometrije ili metoda pada pritiska) i pregled izgleda šava.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S brzim razvojem novih energetskih vozila, distribuiranog skladišta energije i prijenosne nove energetske opreme, scenariji primjene litijumskih baterija nastavljaju da se šire, a zahtjevi tržišta za prilagodljivošću, sigurnošću i mogućnostima prilagođavanja kućišta baterija nastavljaju rasti, što je dovelo do različitih segmentiranih proizvoda prilagođenih aluminijskim kućištima. Kao odgovor na posebne potrebe polja akumulatora za napajanje vozila, torbica za napajanje akumulatora EV Battery Pouch Cell Aluminium Case i kućište od aluminijuma sa kvadratnim ćelijama su posebno optimizovani za uslove rada vozila i imaju veću otpornost na vibracije, visoke temperature i deformacije, i pogodni su za složene uslove vožnje vozila. Istovremeno, industrija je visoko prilagođena potrebama prilagođavanja brenda. Specijalna aluminijska kućišta za kvadratne baterijske ćelije kao što je Prismatic Cell za BYD brend su prilagođena i razvijena u skladu s ekskluzivnom veličinom, procesom pakiranja i standardima performansi baterijskih ćelija marke kako bi se postigla precizna adaptacija kućišta i baterijskih ćelija. Osim toga, popularnost opreme za male jednoćelijske litijumske baterije također je učinila da se aluminijska školjka za jednoćelijske litijum-jonske baterije široko koristi, u potpunosti pokrivajući različite scenarije primjene velikih, srednjih i malih litijumskih baterija.

Gledajući razvojne trendove industrije, aluminijsko kućište četvrtastih litijumskih baterija se kontinuirano iterativno nadograđuje u smjeru lagane, visoke čvrstoće, visoke sigurnosti, visoke preciznosti i ekološke zaštite okoliša. Na nivou materijala, industrija nastavlja da optimizuje odnos legure aluminijuma. Kroz novu tehnologiju modifikacije legure, uz zadržavanje prednosti male težine, vlačna čvrstoća, otpornost na udar i otpornost materijala na visoke temperature su dodatno poboljšani kako bi se zadovoljile potrebe razvoja litijumskih baterija visoke{2}}snage, visoke-brzine punjenja i pražnjenja. Na nivou procesa, tehnologije poput automatskog preciznog štancanja, obrade površinskog ojačanja i kontrole preciznosti na mikronskom-nivou postepeno su postale popularne, omogućavajući da se zaptivanje, ravnost i otpornost na koroziju kućišta dalje poboljšavaju, ispunjavajući stroge standarde vrhunskih-skladišta energije i akumulatora-ugradnje u vozilo. Što se tiče oblika proizvoda, pored tradicionalnih tvrdih aluminijskih školjki, fleksibilne potporne strukture ambalaže nastavljaju s inovacijama. Aluminijumska laminatna torbica za litijumske baterije litijumske baterije aluminijum-kompozitna struktura ambalaže od plastičnog filma dodatno obogaćuje oblik proizvoda školjki litijumskih baterija i prilagođava se potrebama istraživanja i razvoja tanke, lagane i fleksibilne opreme za litijumske baterije. U budućnosti, kako industrija pametnog skladištenja energije i novih energetskih vozila nastavlja da se nadograđuje, tehnološka iteracija i prilagodljivost scenama aluminijumskih kućišta litijumskih baterija nastaviće da se poboljšavaju.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dobrodošli da pošaljete crteže strukture vaše ćelije ili tehničke specifikacije u naš inženjerski prozor za priključivanje, a profesionalni tim će izvršitili na ćeliji Aluminijska školjkaproizvodnost i optimizacija procesnih rješenja. Odgovaramo na svaku vašu tehničku potrebu sa našim mogućnostima razvoja kalupa i preciznošću oblikovanja.