Lisovanie hliníkového puzdra batérie a krycej dosky: Kľúčová kontrola kvality pre aplikácie EV a ESS

 

Hliníkové puzdrá na batérie a krycie dosky sú kľúčovými konštrukčnými komponentmi batérií elektrických vozidiel (EV) a systémov na ukladanie energie (ESS). Ich kvalita priamo ovplyvňuje bezpečnosť batérie, tesniaci výkon, tepelný manažment a životnosť.

 

Počas hromadnej výroby môžu bežné problémy, ako je nekonzistentnosť hrúbky steny, deformácia po lisovaní, praskliny pri zváraní a netesnosť tesnenia, spôsobiť poruchu modulu batérie. Výrobcovia batérií preto potrebujú dodávateľov so stabilnými procesmi tvárnenia hliníka, schopnosťou zvárania a prísnymi systémami kontroly kvality.

 

 

Výber hliníkovej zliatiny je prvým faktorom ovplyvňujúcim výkon pri formovaní plášťa batérie. Pre väčšinu prizmatických batériových článkov sú hliníkové zliatiny 3003-H14 a 3005-H14 široko používané, pretože poskytujú rovnováhu medzi tvárnosťou, pevnosťou a odolnosťou proti korózii.

 

Hliníková zliatina 3003 má dobrú ťažnosť a je vhodná na hlboké{1}}ťahanie štruktúr so zložitými tvarmi. Môže znížiť riziko praskania počas viacstupňového procesu razenia-.

 

Hliníková zliatina 3005 poskytuje vyššiu mechanickú pevnosť vďaka prídavku horčíka, vďaka čomu je vhodná pre kryty batérií, ktoré vyžadujú zvýšenú odolnosť proti deformácii.

 

Počas hlbokého ťahania medzi kľúčové parametre patrí hrúbka materiálu, pomer ťahania, stav mazania, polomer lisovnice a rýchlosť lisovania. Nedostatočná kontrola parametrov môže mať za následok:

• Nerovnomerná hrúbka bočnej steny
• Spodné praskanie
• Zvrásnenie okolo oblasti príruby
• Rozmerová odchýlka po tvarovaní

 

Pre-výrobu batérií je potrebné presné lisovacie zariadenie a optimalizovaný dizajn nástrojov, aby sa zachovali konzistentné rozmery.

 

 

Puzdrá na hliníkové batérie zvyčajne vyžadujú viacero procesov tvarovania, vrátane:

• Hlboká kresba
• Prekresľovanie
• Orezávanie
• Spodné tvarovanie
• Čistenie povrchu

 

Stabilný dizajn lisovacej formy môže znížiť koncentráciu namáhania materiálu a zlepšiť konzistenciu výroby.

 

Medzi dôležité faktory kvality patria:

• Kontrola vôle matrice
• Optimalizácia polomeru tvarovania
• Bilancia materiálových tokov
• Progresívna životnosť nástrojov

 

Pre výrobcov batérií je rozmerová presnosť kritická, pretože hliníkové puzdro musí zodpovedať vnútornej štruktúre elektród a požiadavkám na zostavu batérie.

 

Pokročilé metódy kontroly, ako je meranie rozmerov CMM, pomáhajú kontrolovať kritické rozmery a zaisťujú konzistenciu medzi jednotlivými dávkami.

 

 

Kryt batérie obsahuje niekoľko dôležitých komponentov, vrátane:

• Pozitívne a negatívne terminály
• Vetrací otvor-odolný proti výbuchu
• Tesniace konštrukcie
• Elektroizolačné komponenty

 

Kvalita zvárania týchto komponentov priamo ovplyvňuje spoľahlivosť batérie.

 

Laserové zváranie sa bežne používa pre hliníkové kryty batérií, pretože poskytuje:

• Úzka tepelne ovplyvnená zóna
• Vysoká rýchlosť zvárania
• Nízka deformácia
• Dobrá kompatibilita s automatizáciou

 

Zváranie hliníka má však aj výzvy. Film oxidu hlinitého, tepelná vodivosť a materiálové rozdiely môžu spôsobiť chyby zvárania, ako sú:

• Pórovitosť
• Nedostatočná penetrácia
• Trhliny
• Cesty úniku

 

Na zlepšenie spoľahlivosti zvárania potrebujú výrobcovia prísnu kontrolu:

• Čistenie povrchu pred zváraním
• Parametre výkonu lasera
• Rýchlosť zvárania
• Návrh zváracej dráhy
• Proces kontroly zvaru

 

V prípade zvárania s odvzdušňovačom-odolným proti výbuchu musí zvárací proces zabezpečiť mechanickú pevnosť a predvídateľné uvoľnenie tlaku.

 

 

Kryty batérií vyžadujú vynikajúci tesniaci výkon, pretože vlhkosť a vonkajšia kontaminácia môžu ovplyvniť životnosť a bezpečnosť batérie.

 

Tradičné testovanie ponorením do vody nedokáže odhaliť veľmi malé únikové cesty. Héliová hmotnostná spektrometria sa preto široko používa vo vysokovýkonných batériových aplikáciách.

 

Proces testu netesnosti hélia zvyčajne zahŕňa:

• Príprava vákuovej komory
• Plnenie plynom hélium
• Detekcia úniku pomocou zariadenia hmotnostnej spektrometrie
• Automatické odmietnutie-nekvalifikovaných produktov

 

Táto metóda kontroly pomáha výrobcom batérií overiť spoľahlivosť tesnenia pred{0}}montážou vo veľkom rozsahu.

 

Okrem testovania tesnosti profesionálni dodávatelia puzdier na batérie tiež vykonávajú:

• Skúška tlaku pri roztrhnutí
• Testovanie pevnosti zvárania
• Rozmerová kontrola
• Overenie materiálu
• Kontrola kvality povrchu

 

 

Pre zákazníkov EV a ESS nie je výber dodávateľa hliníkového puzdra na batérie len o výrobnej kapacite, ale aj o schopnosti riadiť proces.

 

Spoľahlivý výrobca by mal mať:

• Možnosť hlbokého ťahania a razenia hliníka
• Schopnosť presného vývoja foriem
• Možnosť laserového zvárania a montáže
• Možnosť povrchovej úpravy
• Automatizované kontrolné systémy
• Systémy manažérstva kvality vrátane ISO9001 a IATF16949

 

Od vývoja prototypu až po hromadnú výrobu, validácia procesov a dokumentácia kvality pomáhajú znižovať riziká dodávateľského reťazca.

 

 

 

Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd poskytuje riešenia na lisovanie a zváranie hliníka pre nové energetické aplikácie vrátane batérií EV, systémov na ukladanie energie a výkonovej elektroniky.

 

Spoločnosť podporuje:

• Zákazkový vývoj hliníkového puzdra na batérie
• Lisovanie krytu batérie
• Presné tvarovanie hliníka
• Zostava laserového zvárania
• Integrácia kovových komponentov

 

Spoločnosť Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd s vlastným-zariadením na lisovanie, vývojom foriem, výrobou zvárania a kontrolou podporuje zákazníkov od počiatočného overenia návrhu až po stabilnú sériovú výrobu.

 

 

 

Ak vyvíjate puzdrá na batérie EV, puzdro na batérie ESS respHliníkové puzdro na batérie, náš inžiniersky tím môže podporiť výber materiálu, optimalizáciu procesu lisovania, riešenia zvárania a validáciu výroby s cieľom zlepšiť spoľahlivosť produktov a znížiť výrobné riziká.