Diepgaande analyse van de kennis van de sector van vierkante lithiumbatterijen met aluminium behuizingen

De aluminium behuizing van de vierkante lithiumbatterij verwijst naar het metalen omhulselonderdeel dat is gemaakt van hoogwaardige -kwaliteit aluminiumlegeringsmaterialen door middel van precisiestansen, strekken of dieptrekken en andere vormprocessen, en wordt gebruikt om vierkante lithium-ionbatterijen te verpakken. Als een van de drie structurele kerncomponenten van lithiumbatterijen (positieve elektrode, negatieve elektrode, behuizing en separator), vervult de aluminium behuizing meerdere functies, zoals mechanische ondersteuning, afdichting tegen omgevingsinvloeden, warmtegeleiding en veiligheidsbescherming in de batterijcel. Vergeleken met de aluminium gelamineerde hoes voor Li-ionbatterijen die worden gebruikt in zachte-lithiumbatterijen, heeft de vierkante aluminium behuizing een hogere mechanische sterkte, betere maatstabiliteit en betere thermische beheermogelijkheden; vergeleken met de cilindrische stalen behuizing heeft de aluminium behuizing duidelijke voordelen wat betreft lichtgewicht en ruimtegebruik.

 

De aluminium behuizing van een vierkante lithiumbatterij bestaat doorgaans uit het hoofdgedeelte van de behuizing en het deksel (inclusief positieve en negatieve polen, explosie-veilige kleppen, injectiegaten, enz.). Het deksel en de behuizing worden afgedicht door laserlassen. Terwijl de eisen voor energiedichtheid en veiligheid van elektrische voertuigen, energieopslagsystemen en draagbare elektronische apparaten blijven toenemen, is de vierkante aluminium schaaloplossing die op grote schaal wordt toegepast door reguliere autobedrijven zoals Prismatic Cell voor het merk BYD een van de toonaangevende verpakkingsvormen op het gebied van krachtige batterijen geworden. De selectie van aluminium schaalmaterialen, de nauwkeurigheid van het gieten en de kwaliteit van de lasafdichtingen bepalen rechtstreeks de levensduur, de veiligheidsprestaties en het productierendement van de batterij. Daarom wordt dit onderdeel geclassificeerd als een schakel met hoge-toegevoegde-technologie en hoge-technologische drempel in de keten van de energiebatterijindustrie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Het aluminiumlegeringsmateriaal dat is geselecteerd voor de aluminium behuizing van de vierkante lithiumbatterij, de kwaliteitkeuze en microstructuurcontrole bepalen rechtstreeks de vormprestaties, laskwaliteit en corrosieweerstand van de behuizing. Momenteel zijn de meest gebruikte materialen in de industrie aluminiumlegering 3003 (aluminium-mangaanlegering) en aluminiumlegering 6061 (aluminium-magnesium-siliciumlegering). Onder hen is 3003-legering de reguliere keuze geworden voor vierkante aluminium behuizingen vanwege de uitstekende dieptrekprestaties, goede corrosieweerstand en matige sterkte. Het belangrijkste legeringselement van de 3003 aluminiumlegering is mangaan (ongeveer 1,0-1,5%), wat de treksterkte en hardingseigenschappen van het materiaal verbetert zonder de elektrische en thermische geleidbaarheid aanzienlijk te verminderen. De dikte van het materiaal wordt gewoonlijk tussen 0,3 mm en 1,2 mm geregeld, en de specifieke waarde hangt af van de capaciteit en grootte van de batterijkern. - Power-batterijen met een grote capaciteit (zoals 100 Ah en meer) hebben de neiging om dikkere omhulsels (0.8- 1.2 mm) te gebruiken om structurele sterkte te garanderen; consumentenbatterijen gebruiken dunnere omhulsels (0.3- 0.6 mm) om een ​​hogere energiedichtheid na te streven. In termen van structuurcontrole vereisen aluminium schaalmaterialen gewoonlijk een korrelgrootte die fijner is dan niveau 5 om sinaasappelschildefecten of scheuren tijdens het dieptrekproces te voorkomen.

 

Wat de oppervlakteconditie betreft, moet de binnenwand van de aluminium schaal meestal chemisch worden gepassiveerd of geanodiseerd om de chemische compatibiliteit met de elektrolyt te verbeteren en te voorkomen dat aluminium reageert met lithiumhexafluorfosfaat (LiPF₆) om fluorwaterstofzuur te genereren dat de schaal aantast. Voor hetzelfde type materialen dat wordt gebruikt in de aluminium behuizing van de EV-batterijzak, moet extra aandacht worden besteed aan de isolatiesamenwerking met de positieve en negatieve lipjes. Meestal wordt er een isolatielaag op de binnenwand van de behuizing aangebracht, of wordt er tijdens de montage een isolatiefilm ingebracht. Het is vermeldenswaard dat hoewel het basismateriaalsysteem van de aluminium schaal voor prismatische en cilindrische batterijbehuizingen vergelijkbaar is, de vereisten voor de anisotropie-index (r-waarde) en de verhardingsindex (n-waarde) van het materiaal verschillend zijn vanwege verschillen in het gietproces (dieptrekken voor vierkante en tekening met meerdere variabele diameters voor cilinder).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De productie van aluminium behuizingen voor vierkante lithiumbatterijen omvat meerdere precisievormprocessen, waarvan het dieptrekproces technisch gezien het moeilijkste is en de kernschakel die de grootste impact heeft op de productkwaliteit. De processtroom begint met het afrollen en stansen van spoelen van aluminiumlegeringen: de aluminium strip wordt in een hoge- pons gevoerd, en een afgerond rechthoekig of ongeveer vierkant blanco stuk (een blanco genoemd) wordt door een stansmatrijs uitgestanst. De vorm en grootte van de plano worden nauwkeurig berekend om een ​​redelijke verdeling van het materiaal te bereiken bij het daaropvolgende multi-tekenen. Het daaropvolgende kernproces is multi-dieptrekken: het stuk materiaal wordt achtereenvolgens door verschillende sets pons- en concave matrijzen gevoerd, waarbij het vlakke stuk materiaal geleidelijk wordt vervormd tot een vierkante schaal met een vooraf bepaalde diepte en afgeronde hoeken aan de onderkant. Het aantal tekenpassages hangt af van de verhouding tussen de diepte van de schaal en de openingsgrootte (dwz de tekenverhouding). Een typische vierkante aluminium behuizing voor een stroombatterij vereist 4-7 tekenprocessen.

 

Na elke trekgang kan een tussentijdse gloeibehandeling worden afgewisseld om verharding te elimineren en de plasticiteit van het materiaal te herstellen. Tijdens het tekenproces is het noodzakelijk om de opening tussen de stempel en de matrijs (meestal 1,05-1,15 keer de materiaaldikte), het type smeermiddel en de hoeveelheid coating, en de treksnelheid strikt te controleren om rimpels, scheuren of ernstige ongelijkmatige diktes op de zijwanden van de schaal te voorkomen. De halffabrikaten worden na het dieptrekken bijgesneden (bijgesneden) om onregelmatige randen te verwijderen en vervolgens gereinigd om trekolie en aluminiumspanen te verwijderen. Het reductiepercentage van de wanddikte is een belangrijke indicator om het niveau van het dieptrekproces te meten - een uitstekend procesontwerp kan het maximale reductiepercentage van de wanddikte binnen 15% regelen, en de onderste hoek van de schaal is het gebied met de dunste wanddikte, en de plaatselijke verdunning mag daar niet minder zijn dan 75% van de ontwerpwanddikte.

 

Voor de zeer veeleisende EV-batterijzak, aluminium celbehuizing of aluminium schaal voor eencellige lithium-ionbatterij, zullen zijwandcorrectie (afwerking van de afmetingen) en het nivelleren van het bodemoppervlak ook worden uitgevoerd na het dieptrekken om ervoor te zorgen dat de rechtheid, de verticaliteit en de vlakheid van het bodemoppervlak van de schaal voldoen aan de positioneringsvereisten van de geautomatiseerde assemblagelijn. Laserlassen tussen de dekselconstructie (inclusief paal, explosie-veilige klep, vloeistofinjectiegat) en de schaal is een ander belangrijk proces. Voor het perifere afdichtingslassen wordt meestal een continue fiberlaser of pulslaser gebruikt. De lassnelheid, het laservermogen en de defocus moeten nauwkeurig op elkaar worden afgestemd om een ​​las te verkrijgen zonder poriën, zonder spatten en met voldoende penetratiediepte. De gelaste schaal moet luchtdichtheidstests ondergaan (heliummassaspectrometrie lekdetectie of drukvalmethode) en inspectie van het lasuiterlijk.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen, gedistribueerde energieopslag en draagbare nieuwe energieapparatuur blijven de toepassingsscenario's van lithiumbatterijen zich uitbreiden en blijven de eisen van de markt voor het aanpassingsvermogen, de veiligheid en het aanpassingsvermogen van batterijbehuizingen toenemen, wat aanleiding heeft gegeven tot verschillende gesegmenteerde, op maat gemaakte aluminium behuizingsproducten. Als antwoord op de speciale behoeften op het gebied van accu's voor voertuigen zijn de EV-batterijzak Cell Aluminium Case, de batterijzak met vierkante cellen en de aluminium behuizing met vierkante cellen speciaal geoptimaliseerd voor de bedrijfsomstandigheden van voertuigen en zijn ze beter bestand tegen trillingen, hoge temperaturen en vervorming, en zijn ze geschikt voor complexe rijomstandigheden van voertuigen. Tegelijkertijd is de industrie sterk aangepast aan de behoeften van merkaanpassing. Speciale aluminium behuizingen met vierkante batterijcellen, zoals Prismatic Cell voor het merk BYD, worden op maat gemaakt en ontwikkeld volgens de exclusieve afmetingen, het verpakkingsproces en de prestatienormen van de batterijcellen van het merk om een ​​nauwkeurige aanpassing van de behuizing en batterijcellen te bereiken. Bovendien heeft de populariteit van kleine eencellige lithiumbatterijapparatuur er ook voor gezorgd dat de aluminium behuizing voor eencellige lithium-ionbatterij op grote schaal wordt gebruikt, waardoor verschillende grote, middelgrote en kleine toepassingsscenario's voor lithiumbatterijen volledig worden gedekt.

Kijkend naar de ontwikkelingstrends van de industrie, wordt de aluminium behuizing van vierkante lithiumbatterijen voortdurend iteratief geüpgraded in de richting van lichtgewicht, hoge sterkte, hoge veiligheid, hoge precisie en groene milieubescherming. Op materiaalniveau blijft de industrie de verhouding van aluminiumlegeringen optimaliseren. Door middel van nieuwe legeringsmodificatietechnologie worden, terwijl het voordeel van lichtgewicht behouden blijft, de treksterkte, slagvastheid en hoge temperatuurbestendigheid van het materiaal verder verbeterd om te voldoen aan de ontwikkelingsbehoeften van lithiumbatterijproducten met hoog-vermogen, hoge- laad- en ontlaadsnelheid. Op procesniveau zijn technologieën zoals geautomatiseerd precisiestempelen, oppervlakteversterkingsbehandeling en precisiecontrole op micron-niveau geleidelijk aan populair geworden, waardoor de afdichting, vlakheid en corrosieweerstand van de behuizing steeds verder kunnen worden verbeterd, waardoor wordt voldaan aan de strenge normen van hoogwaardige -energieopslag- en voertuig-accu's. Wat betreft productvorm blijven, naast de traditionele harde aluminium omhulsels, flexibele verpakkingsdraagstructuren innoveren. Het aluminium gelamineerde zakje voor Li-ion-batterijen, lithiumbatterij, aluminium-plastic filmcomposietverpakkingsstructuur verrijkt de productvorm van lithiumbatterijomhulsels verder en past zich aan de onderzoeks- en ontwikkelingsbehoeften van dunne, lichtgewicht en flexibele lithiumbatterijapparatuur aan. In de toekomst, naarmate de slimme energieopslag- en nieuwe energievoertuigindustrieën blijven upgraden, zullen de technologische iteratie en het aanpassingsvermogen van aluminium behuizingen met lithiumbatterijen blijven verbeteren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Welkom bij het verzenden van uw celstructuurtekeningen of technische specificaties naar ons technische dockingvenster, en een professioneel team zal eenli op cel Aluminium schaalmaakbaarheid en optimalisatie van procesoplossingen. Wij spelen in op al uw technische behoeften met onze matrijsontwikkelingsmogelijkheden en matrijsnauwkeurigheid.