Analisi della selezione dei materiali dell'involucro della batteria al litio: perché l'alluminio è la prima scelta del settore?

L'involucro in alluminio della batteria agli ioni di litio- è un componente dell'involucro della batteria quadrato o cilindrico realizzato in lega di alluminio come materiale di base attraverso processi di stampaggio di precisione, allungamento o stampaggio per estrusione. Viene utilizzato per alloggiare le celle, gli elettroliti e i componenti degli elettrodi delle batterie agli ioni di litio- e fornisce protezione meccanica, isolamento sigillante e funzioni di conduzione del calore. Essendo un componente strutturale chiave delle batterie agli ioni di litio-, il guscio di alluminio è a diretto contatto con il gruppo di elettrodi interni della batteria e partecipa al circuito elettrico come parte dei terminali negativo o positivo della batteria. Pertanto, esistono severi requisiti tecnici per l'accuratezza dimensionale, la qualità della superficie, l'ermeticità e la resistenza meccanica. Lo spessore della parete del guscio in alluminio è solitamente compreso tra 0,2 mm e 1,0 mm, che varia a seconda della capacità della batteria. Nelle batterie a guscio quadrato in alluminio-, il guscio viene solitamente formato una o più volte utilizzando un processo di imbutitura profonda, con una transizione dell'angolo arrotondato nella parte inferiore e una struttura di crimpatura o saldatura riservata all'estremità aperta per sigillare il collegamento con la piastra di copertura. La parete interna del guscio in alluminio deve essere trattata con un rivestimento isolante o ricoperta con una pellicola isolante per evitare cortocircuiti interni tra le linguette della batteria e il guscio. Inoltre, la superficie del guscio di alluminio deve avere una buona resistenza alla corrosione dell'elettrolito, poiché i componenti dell'elettrolito come l'esafluorofosfato di litio all'interno della batteria sono corrosivi per i materiali metallici.

 

La custodia per batterie in alluminio per veicoli di nuova energia si riferisce specificamente ai prodotti con custodia in alluminio utilizzati nelle batterie di alimentazione per veicoli di nuova energia. Questo tipo di prodotto ha requisiti più elevati in termini di coerenza, affidabilità e sicurezza e deve soddisfare gli standard nazionali come GB/T 31484 e GB/T 31485, nonché i requisiti di test di vibrazione, impatto ed estrusione specifici del cliente-. A livello di cella, la custodia per batteria in alluminio e la lattina in alluminio con cella al litio sono espressioni diverse della stessa tipologia di prodotto. Il primo si concentra maggiormente sulla funzione di guscio dopo l'assemblaggio della batteria, mentre il secondo enfatizza la forma di contenitore a cella singola. Il design della tacca a prova di esplosione-sul fondo del guscio in alluminio è stato un'importante caratteristica di sicurezza nel settore negli ultimi anni. Quando la pressione interna della batteria supera la soglia impostata, la valvola antideflagrante inferiore- darà priorità alla rottura e al rilascio della pressione per evitare conseguenze più gravi causate dall'esplosione complessiva del guscio. Inoltre, l'uniformità dello spessore e la distribuzione dello spessore delle pareti del guscio di alluminio influiscono direttamente sulla densità di energia gravimetrica e sulla densità di energia volumetrica della batteria. Un guscio troppo spesso ridurrà la densità di energia, mentre un guscio troppo sottile potrebbe non fornire un supporto meccanico e una ridondanza di sicurezza sufficienti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La qualità del prodotto della custodia per batteria in alluminio per veicoli New Energy si riflette in diversi dettagli chiave, che determinano direttamente la sicurezza, la coerenza e l'efficienza di assemblaggio delle celle della batteria. L'uniformità dello spessore della parete è la preoccupazione principale. Attraverso una progettazione precisa dello stampo e il controllo del processo di imbutitura multi-passaggio, garantiamo che la deviazione dello spessore della parete di ciascuna parte della parete laterale del guscio in alluminio sia entro ±0,02 mm e che non vi sia alcun assottigliamento locale nell'area dell'angolo inferiore per evitare il surriscaldamento locale o un'insufficiente resistenza meccanica causata da uno spessore della parete irregolare. La valvola antideflagrante inferiore- è la caratteristica di sicurezza principale del guscio in alluminio della batteria di alimentazione. Utilizziamo una tecnologia di incisione ad alta-precisione per controllare lo spessore rimanente della valvola antideflagrante-tra 0,03 mm e 0,08 mm. La deviazione della profondità della tacca non supera ±0,005 mm e la deviazione della pressione di scoppio è controllata entro ±0,2 MPa per garantire che lo scarico della pressione possa essere aperto in modo accurato e coerente quando la batteria presenta una pressione interna anomala. La planarità dell'estremità aperta influisce direttamente sulla qualità della saldatura laser del guscio in alluminio e della piastra di copertura. Il nostro processo di intaglio garantisce che la planarità dell'estremità aperta sia inferiore a 0,05 mm, senza bave, arricciature e spazi vuoti, fornendo una buona interfaccia di contatto per la successiva saldatura.

 

La pulizia della parete interna è fondamentale per prevenire i micro-cortocircuiti all'interno della batteria. Utilizziamo un processo di pulizia a ultrasuoni multi-fase, combinato con l'asciugatura con circolazione di aria calda ad alta- temperatura, per controllare il particolato residuo sulla parete interna del guscio di alluminio a non più di 3 particelle superiori a 100 μm per pezzo. Possiamo anche fornire rapporti sui test di pulizia e membrane filtranti per campioni di particolato in base alle esigenze del cliente. In termini di qualità della superficie esterna, la parete esterna del guscio di alluminio deve essere liscia, senza disegni, graffi, buchi o macchie d'olio. Per parti estetiche o gusci in alluminio con esigenze speciali del cliente, forniamo anche l'ispezione ottica automatica dei difetti superficiali per eliminare i prodotti con difetti visibili. La coerenza dimensionale è la garanzia fondamentale per l'assemblaggio in lotti. Implementiamo un'ispezione online al 100% o un'ispezione casuale ad alta-proporzione di dimensioni chiave quali lunghezza, larghezza, altezza, diametro interno dell'estremità aperta e spessore inferiore del guscio di alluminio. L'indice di capacità di processo dimensionale Cpk supera 1,33 per garantire l'intercambiabilità tra più lotti di prodotti.

 

Inoltre, anche la rotondità della struttura del bordo laminato e l'uniformità del raggio dello smusso sono dettagli importanti che controlliamo. Il bordo arrotolato non presenta crepe o rughe e gli smussi sono lisci e non presentano spigoli vivi per evitare di graffiare il diaframma o le linguette durante il processo di assemblaggio della batteria. Il metodo di confezionamento riflette anche una gestione dettagliata. Il guscio di alluminio è imballato in blister anti-statici o cartoni puliti e gli strati sono separati da carta senza zolfo-o cotone perlato per evitare collisioni e graffi durante il trasporto e la movimentazione. Ogni pallet è dotato di un'etichetta del lotto e di un codice QR del rapporto di ispezione per ottenere la completa tracciabilità del processo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il processo di produzione dello stampaggio di lamiere di alluminio comprende principalmente l'appiattimento delle bobine, la tranciatura, lo stiramento multi-canale, il taglio, la punzonatura, la formatura di valvole a prova di esplosione del fondo-, la pulizia, l'essiccazione, l'ispezione e l'imballaggio. Innanzitutto, il materiale della bobina viene appiattito e tranciato. La bobina di alluminio viene svolta e livellata e quindi inserita nella matrice di tranciatura per fustellare pezzi rotondi o quadrati (comunemente chiamati dischi di alluminio o fogli quadrati di alluminio). Il processo di tranciatura deve garantire che i bordi del pezzo grezzo siano lisci e privi di bave-, altrimenti si verificheranno graffi o punti di concentrazione di stress durante il successivo processo di allungamento. In secondo luogo, più tratti. I pezzi grezzi vengono inseriti in sequenza in più presse da trafilatura o matrici da trafilatura multi-stazione, riducendo gradualmente il diametro e aumentando la profondità, e infine formano la forma del guscio desiderata. Il numero di tempi di allungamento dipende dal rapporto tra profondità e diametro del guscio di alluminio (rapporto d'aspetto). Maggiore è il rapporto d'aspetto, maggiori saranno i tempi di allungamento necessari. Dopo ogni processo di trafilatura, il materiale diventa più duro a causa dell'incrudimento. Per i gusci in alluminio con spessore maggiore è necessario inserire tra i due processi di trafilatura un trattamento intermedio di ricottura. In terzo luogo, incisione e finitura delle dimensioni. L'estremità aperta del guscio di alluminio allungato presenta solitamente irregolarità o smagliature residue. È necessario tagliare l'estremità aperta in piano durante il processo di taglio e garantire che la tolleranza dell'altezza dell'estremità aperta sia entro ±0,1 mm.

 

Per i gusci in alluminio che richiedono arricciatura, è necessaria la prelavorazione dell'arricciatura dopo l'incisione. In quarto luogo, viene formata la valvola antideflagrante inferiore-. La struttura della valvola a prova di esplosione- viene realizzata rigando o assottigliando parzialmente il fondo del guscio di alluminio. La profondità dell'intaglio e lo spessore residuo della valvola antideflagrante- devono essere controllati con precisione per garantire che non si verifichino perdite sotto la normale pressione operativa e che possa rompersi in modo affidabile e scaricare la pressione quando la pressione interna aumenta in modo anomalo. Quinto, pulito e asciutto. Durante il processo di stiramento e stampaggio del guscio di alluminio rimarranno olio di stampaggio, trucioli di alluminio e polvere, che dovranno essere completamente rimossi mediante pulizia ad ultrasuoni o pulizia a spruzzo. Il mezzo di pulizia utilizza solitamente detergenti ecologici a base di acqua-. Dopo la pulizia viene eseguita l'asciugatura con aria calda e la pulizia viene testata online. Sesto, ispezione e imballaggio. Utilizzare strumenti di misurazione delle immagini, rilevatori di tenuta all'aria, strumenti di misurazione dello spessore delle pareti e altre apparecchiature per condurre ispezioni complete o casuali delle dimensioni chiave, della tenuta all'aria e della distribuzione dello spessore delle pareti del guscio di alluminio.

 

Dopo aver superato l'ispezione, viene confezionato in un ambiente pulito, solitamente in pallet o blister anti-statici, e ogni strato è separato da carta-priva di polvere per evitare collisioni e graffi durante il trasporto. Rispetto allo stampaggio di gusci di acciaio, il processo di stampaggio di metalli in alluminio presenta requisiti più severi in termini di pulizia dello stampo, selezione del lubrificante e controllo della velocità di trafilatura, poiché l'alluminio ha una buona duttilità ma è più incline all'adesione allo stampo e ai graffi. Un problema comune nello stampaggio di lamiere di alluminio sono i graffi longitudinali sulle pareti laterali del guscio di alluminio. Ciò è solitamente causato dall'usura della superficie dello stampo, dalla mancata espulsione tempestiva dei trucioli di alluminio o da un guasto del lubrificante. È necessario prevenirlo attraverso la regolare riparazione dello stampo, lo spurgo in linea e il test dei lubrificanti. Per i gusci in alluminio di dispositivi elettronici di consumo con requisiti estetici particolari, verranno aggiunti anche processi di trattamento superficiale come lucidatura, spazzolatura, sabbiatura o anodizzazione per ottenere un colore o una struttura specifici. Nel campo delle batterie di potenza, la pulizia dell'involucro in alluminio è uno degli indicatori di qualità più importanti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ci concentriamo sulla produzione di parti metalliche di alta-precisione, con apparecchiature di produzione avanzate e una ricca esperienza nel settore. Se cercate un partner affidabile contattateci per preventivi dettagliati e consulenze tecnicheInvolucro in alluminio della batteria agli ioni di litio-.