Анализ выбора материала корпуса литиевой батареи: почему алюминий является первым выбором в отрасли?

Алюминиевый корпус литий-ионного аккумулятора – это квадратный или цилиндрический компонент корпуса аккумулятора, изготовленный из алюминиевого сплава в качестве основного материала с помощью процессов точной штамповки, растяжения или экструзионного формования. Он используется для размещения элементов, электролитов и электродных компонентов литий-ионных батарей и обеспечивает механическую защиту, герметизирующую изоляцию и функции теплопроводности. Являясь ключевым структурным компонентом литий-ионных аккумуляторов, алюминиевый корпус находится в непосредственном контакте с внутренней группой электродов аккумулятора и участвует в электрической цепи как часть отрицательных или положительных клемм аккумулятора. Поэтому существуют строгие технические требования к точности размеров, качеству поверхности, герметичности и механической прочности. Толщина стенок алюминиевого корпуса обычно составляет от 0,2 до 1,0 мм, что зависит от емкости аккумулятора. В батареях с квадратным алюминиевым-корпусом корпус обычно формируется один или несколько раз с использованием процесса глубокой вытяжки с закругленным угловым переходом внизу и обжимной или сварочной структурой на открытом конце для герметизации соединения с крышкой. Внутреннюю стенку алюминиевого корпуса необходимо обработать изолирующим покрытием или покрыть изолирующей пленкой для предотвращения внутренних коротких замыканий между выводами аккумулятора и корпусом. Кроме того, поверхность алюминиевого корпуса должна иметь хорошую стойкость к электролитной коррозии, поскольку компоненты электролита, такие как гексафторфосфат лития внутри батареи, вызывают коррозию металлических материалов.

 

Алюминиевый аккумуляторный корпус для транспортных средств на новой энергии относится конкретно к алюминиевым корпусам, используемым в аккумуляторах для транспортных средств на новой энергии. К этому типу продукции предъявляются более высокие требования по согласованности, надежности и безопасности, и она должна соответствовать национальным стандартам, таким как GB/T 31484 и GB/T 31485, а также специальным-требованиям заказчика к испытаниям на вибрацию, удар и экструзию. На уровне элемента алюминиевый корпус для батарей и алюминиевая банка для литиевых элементов представляют собой разные выражения одного и того же типа продукта. Первый больше фокусируется на функции корпуса после сборки батареи, а второй подчеркивает форму контейнера с одной ячейкой. Взрывозащищенная-выемка в нижней части алюминиевого корпуса в последние годы стала важным элементом безопасности в отрасли. Когда внутреннее давление аккумулятора превысит установленный порог, нижний взрывозащищенный клапан в первую очередь сработает и сбросит давление, чтобы избежать более серьезных последствий, вызванных общим взрывом корпуса. Кроме того, однородность толщины и распределение толщины стенок алюминиевого корпуса напрямую влияют на гравиметрическую плотность энергии и объемную плотность энергии батареи. Слишком толстая оболочка снизит плотность энергии, а слишком тонкая оболочка может не обеспечить достаточную механическую поддержку и избыточность безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Качество продукции алюминиевого аккумуляторного корпуса New Energy Vehicle отражено в нескольких ключевых деталях, которые напрямую определяют безопасность, стабильность и эффективность сборки аккумуляторных элементов. Равномерность толщины стенок является первоочередной задачей. Благодаря точному проектированию пресс-формы и контролю процесса многопроходной вытяжки мы гарантируем, что отклонение толщины каждой части боковой стенки алюминиевого корпуса находится в пределах ±0,02 мм, а также отсутствие локального утонения в области нижнего угла, чтобы избежать локального перегрева или недостаточной механической прочности, вызванной неравномерной толщиной стенки. Нижний взрывозащищенный-клапан – это основная функция безопасности алюминиевого корпуса силовой батареи. Мы используем высокоточную-технологию подрезки, чтобы контролировать остаточную толщину взрывозащищенного-клапана в диапазоне от 0,03 мм до 0,08 мм. Отклонение глубины надреза не превышает ±0,005 мм, а отклонение давления разрыва контролируется в пределах ±0,2 МПа, чтобы гарантировать, что предохранительный клапан может быть точно и последовательно открыт, когда батарея имеет аномальное внутреннее давление. Плоскостность открытого торца напрямую влияет на качество лазерной сварки алюминиевого корпуса и крышки. Наш процесс надреза гарантирует, что плоскостность открытого конца составляет менее 0,05 мм, без заусенцев, скручиваний и зазоров, что обеспечивает хороший контактный интерфейс для последующей сварки.

 

Чистота внутренней стенки – это ключ к предотвращению микро-коротких замыканий внутри аккумулятора. Мы используем многоэтапный-процесс ультразвуковой очистки в сочетании с высокотемпературной циркуляционной сушкой горячим воздухом, чтобы контролировать количество остаточных твердых частиц на внутренней стенке алюминиевого корпуса до уровня не более 3 частиц размером выше 100 мкм на деталь. Мы также можем предоставить отчеты об испытаниях на чистоту и мембраны для фильтров для проб твердых частиц в соответствии с требованиями заказчика. По качеству внешней поверхности внешняя стенка алюминиевого корпуса должна быть гладкой, без рисунков, царапин, ямок и масляных пятен. Для деталей внешнего вида или алюминиевых корпусов с особыми требованиями заказчика мы также обеспечиваем автоматический оптический контроль дефектов поверхности для исключения изделий с видимыми дефектами. Постоянство размеров является основной гарантией серийной сборки. Мы осуществляем 100%-ную онлайн-проверку или выборочную проверку с высокой долей-по ключевым размерам, таким как длина, ширина, высота, внутренний диаметр открытого конца и толщина нижней части алюминиевого корпуса. Индекс возможностей процесса Cpk достигает значения выше 1,33, что обеспечивает взаимозаменяемость нескольких партий продукции.

 

Кроме того, важными деталями, которые мы контролируем, являются округлость структуры завальцованной кромки и равномерность радиуса фаски. Закатанный край не имеет трещин и складок, а фаски гладкие и не имеют острых углов, чтобы не поцарапать диафрагму или выступы в процессе сборки батареи. Метод упаковки также отражает детальное управление. Алюминиевый корпус упаковывается в антистатические блистерные поддоны или чистые картонные коробки, а слои разделены бумагой, не содержащей серы, или перламутровым хлопком, чтобы предотвратить столкновения и царапины во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ. К каждому поддону прикреплена этикетка партии и QR-код отчета об инспекции для обеспечения полной прослеживаемости процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственный процесс штамповки алюминиевого листового металла в основном включает в себя выравнивание рулонов, вырубку, многоканальное растяжение, резку, штамповку, формирование взрывозащищенного дна-клапанов, очистку, сушку, проверку и упаковку. Сначала материал катушки расплющивается и заготовляется. Алюминиевый рулон разматывается и выравнивается, а затем подается в вырубную матрицу для штамповки круглых или квадратных заготовок (обычно называемых алюминиевыми дисками или алюминиевыми квадратными листами). В процессе вырубки необходимо обеспечить, чтобы края заготовки были гладкими и не имели заусенцев-, иначе во время последующего процесса растяжения возникнут царапины или точки концентрации напряжений. Во-вторых, несколько растяжек. Заготовки последовательно подаются в несколько волочильных прессов или многопозиционных волочильных штампов, постепенно уменьшая диаметр и увеличивая глубину, и, наконец, формируют желаемую форму корпуса. Количество раз растяжения зависит от соотношения глубины и диаметра алюминиевой оболочки (соотношения сторон). Чем больше соотношение сторон, тем больше времени требуется на растяжение. После каждого процесса волочения материал становится тверже из-за наклепа. Для алюминиевых корпусов большей глубины между двумя процессами волочения необходимо провести промежуточный отжиг. В-третьих, обработка разреза и размера. Открытый конец растянутой алюминиевой оболочки обычно имеет неровности или остаточные растяжки. В процессе резки необходимо разрезать открытый конец ровно и убедиться, что допуск по высоте открытого конца находится в пределах ±0,1 мм.

 

Для алюминиевых оболочек, требующих скручивания, после разреза требуется предварительная обработка скручивания. В-четвертых, формируется нижний взрывобезопасный-клапан. Взрывозащищенная конструкция клапана изготавливается путем надрезания или частичного утонения нижней части алюминиевого корпуса. Глубина надреза и остаточная толщина взрывозащищенного клапана должны точно контролироваться, чтобы гарантировать отсутствие утечек при нормальном рабочем давлении и возможность надежного разрыва и сброса давления при аномальном повышении внутреннего давления. В-пятых, чистота и сухость. В процессе растяжения и штамповки алюминиевого корпуса останется штамповое масло, алюминиевая стружка и пыль, которые необходимо полностью удалить с помощью ультразвуковой очистки или распылительной очистки. В качестве чистящего средства обычно используются экологически чистые чистящие средства на водной-основе. После очистки проводится сушка горячим воздухом и онлайн-проверка чистоты. В-шестых, проверка и упаковка. Используйте измерительные приборы, детекторы герметичности, приборы для измерения толщины стенок и другое оборудование для проведения полных или выборочных проверок основных размеров, герметичности и распределения толщины стенок алюминиевого корпуса.

 

После прохождения проверки он упаковывается в чистую среду, обычно в антистатические поддоны или блистерные коробки, а каждый слой отделяется бумагой, не содержащей пыли,-чтобы предотвратить столкновения и царапины во время транспортировки. По сравнению со штамповкой стальной оболочки, процесс штамповки алюминия и металла предъявляет более строгие требования к зазору формы, выбору смазки и контролю скорости волочения, поскольку алюминий обладает хорошей пластичностью, но более склонен к прилипанию формы и царапинам. Распространенной проблемой при штамповке алюминиевого листового металла являются продольные царапины на боковых стенках алюминиевого корпуса. Обычно это вызвано износом поверхности пресс-формы, несвоевременным выдуванием алюминиевой стружки или выходом из строя смазки. Это необходимо предотвратить путем регулярного ремонта пресс-форм, онлайн-продувки и тестирования смазочных материалов. Для алюминиевых корпусов бытовой электроники с особыми требованиями к внешнему виду также будут добавлены такие процессы обработки поверхности, как полировка, чистка щеткой, пескоструйная обработка или анодирование для получения определенного цвета или текстуры. В области силовых аккумуляторов чистота алюминиевого корпуса является одним из важнейших показателей качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мы специализируемся на производстве высокоточных-металлических деталей, используя современное производственное оборудование и богатый опыт работы в отрасли. Если вы ищете надежного партнера, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения подробного предложения и технической консультации поЛитий-ионный аккумулятор с алюминиевым корпусом.