تجزیه و تحلیل عمیق دانش صنعت پوشش آلومینیوم باتری لیتیوم مربعی-

محفظه آلومینیومی باتری لیتیوم مربعی به جزء پوسته فلزی اطلاق می شود که از مواد آلیاژ آلومینیوم با کیفیت بالا از طریق مهر زنی دقیق، کشش یا کشش عمیق و سایر فرآیندهای شکل دهی ساخته شده است و برای بسته بندی باتری های یونی لیتیوم مربعی- استفاده می شود. به عنوان یکی از سه جزء ساختاری هسته باتری های لیتیومی (الکترود مثبت، الکترود منفی، پوشش و جداکننده)، پوشش آلومینیومی عملکردهای متعددی مانند پشتیبانی مکانیکی، آب بندی محیطی، هدایت گرما و حفاظت ایمنی در سلول باتری را بر عهده می گیرد. در مقایسه با کیسه لمینیت آلومینیومی برای باتری‌های لیتیوم{4}} که در باتری‌های لیتیومی بسته{5} نرم استفاده می‌شود، پوشش آلومینیومی مربعی دارای استحکام مکانیکی بالاتر، پایداری ابعادی بهتر و قابلیت‌های مدیریت حرارتی بهتر است. در مقایسه با پوشش استوانه ای فولادی، پوشش آلومینیومی مزایای آشکاری در سبک وزن و استفاده از فضا دارد.

 

پوشش آلومینیومی یک باتری لیتیوم مربعی معمولاً از بدنه اصلی بدنه و مجموعه پوشش (شامل قطب های مثبت و منفی، دریچه های ضد انفجار-، سوراخ های تزریق و غیره) تشکیل شده است. پوشش و پوشش توسط جوش لیزری آب بندی می شود. از آنجایی که الزامات برای تراکم انرژی و ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی، سیستم‌های ذخیره انرژی و دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل همچنان در حال افزایش است، راه‌حل پوسته آلومینیومی مربعی که به طور گسترده توسط شرکت‌های خودروسازی اصلی مانند Prismatic Cell برای برند BYD پذیرفته شده است، تبدیل به یکی از اشکال بسته‌بندی پیشرو در زمینه باتری قدرت شده است. انتخاب مواد پوسته آلومینیومی، دقت قالب گیری و کیفیت آب بندی جوش به طور مستقیم عمر چرخه، عملکرد ایمنی و بازده تولید باتری را تعیین می کند. بنابراین، این مؤلفه به‌عنوان پیوند آستانه‌ای-با ارزش افزوده{7}}بالا-در زنجیره صنعت باتری‌های قدرت طبقه‌بندی می‌شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مواد آلیاژ آلومینیوم انتخاب شده برای پوشش آلومینیومی باتری لیتیوم مربعی، انتخاب درجه آن و کنترل ریزساختار به طور مستقیم عملکرد قالب گیری، کیفیت جوش و مقاومت در برابر خوردگی پوشش را تعیین می کند. در حال حاضر، متداول ترین مواد مورد استفاده در صنعت، آلیاژ آلومینیوم 3003 (آلیاژ آلومینیوم-منگنز) و آلیاژ آلومینیوم 6061 (آلومینیوم{4}}منیزیم-آلیاژ سیلیکون) است. در میان آنها، آلیاژ 3003 به دلیل عملکرد عالی کشش عمیق، مقاومت در برابر خوردگی خوب و استحکام متوسط، به گزینه اصلی برای پوسته های آلومینیومی مربع تبدیل شده است. عنصر آلیاژی اصلی آلیاژ آلومینیوم 3003 منگنز است (حدود 1.0-1.5%)، که استحکام کششی و خواص سخت کاری مواد را بدون کاهش قابل توجه هدایت الکتریکی و حرارتی بهبود می بخشد. ضخامت مواد معمولاً بین 0.3 میلی‌متر تا 1.2 میلی‌متر کنترل می‌شود، و مقدار خاص به ظرفیت و اندازه هسته باتری بستگی دارد. باتری‌های مصرف‌کننده از پوسته‌های نازک‌تر ({18}} میلی‌متر) برای دنبال کردن چگالی انرژی بالاتر استفاده می‌کنند. از نظر کنترل ساختار، مواد پوسته آلومینیومی معمولاً به اندازه دانه ریزتر از سطح 5 نیاز دارند تا از نقص پوست پرتقال یا ترک خوردن در طول فرآیند کشش عمیق جلوگیری شود.

 

از نظر وضعیت سطح، دیواره داخلی پوسته آلومینیوم معمولاً نیاز به غیرفعال شدن یا آنودایز شیمیایی دارد تا سازگاری شیمیایی با الکترولیت بهبود یابد و از واکنش آلومینیوم با هگزافلوئوروفسفات لیتیوم (LiPF6) برای تولید اسید هیدروفلوئوریک که پوسته را خورده می‌کند، جلوگیری کند. برای همان نوع مواد مورد استفاده در قاب آلومینیومی باتری EV Battery Pouch Cell، باید به همکاری عایق با زبانه های مثبت و منفی توجه بیشتری شود. معمولاً یک لایه عایق روی دیواره داخلی کیس پوشانده می شود یا در هنگام مونتاژ یک فیلم عایق وارد می شود. شایان ذکر است که اگرچه سیستم مواد اولیه پوسته آلومینیومی برای کیس‌های باتری پریسماتیک و استوانه‌ای مشابه است، اما الزامات مربوط به شاخص ناهمسانگردی (مقدار r) و شاخص سختی کاری (n مقدار) ماده به دلیل تفاوت در فرآیند قالب‌گیری (کشش عمیق برای کشش مربع و چند قطر متغیر برای سیلندر) متفاوت است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ساخت محفظه‌های آلومینیومی برای باتری‌های لیتیوم مربعی شامل فرآیندهای شکل‌دهی دقیق متعددی است که در میان آنها فرآیند کشیدن عمیق از نظر فنی دشوارترین و اصلی‌ترین پیوند است که بیشترین تأثیر را بر کیفیت محصول دارد. جریان فرآیند با بازکردن و خالی کردن کویل‌های آلیاژ آلومینیوم شروع می‌شود: نوار آلومینیومی به یک پانچ با سرعت بالا وارد می‌شود و یک قطعه مستطیلی یا تقریباً مربعی گرد (که خالی نامیده می‌شود) از طریق یک قالب پرکننده سوراخ می‌شود. شکل و اندازه جای خالی برای دستیابی به توزیع معقول مواد در طراحی چند گذر بعدی به دقت محاسبه می شود. فرآیند هسته بعدی ترسیم عمیق چند گذری است: قطعه مواد به ترتیب از چندین مجموعه پانچ و قالب مقعر عبور داده می شود و به تدریج قطعه مسطح ماده را به یک پوسته مربع با عمق از پیش تعیین شده و گوشه های گرد در پایین تغییر شکل می دهد. تعداد گذرهای ترسیمی به نسبت عمق پوسته به اندازه دهانه (یعنی نسبت ترسیم) بستگی دارد. یک پوسته آلومینیومی مربعی معمولی برای یک باتری قدرت به 4-7 فرآیند کشیدن نیاز دارد.

 

پس از هر گذر کشیدن، ممکن است یک عملیات بازپخت میانی برای حذف سخت شدن کار و بازیابی انعطاف پذیری مواد در هم آمیخته شود. در طول فرآیند کشش، لازم است فاصله بین پانچ و قالب (معمولاً 1.05-1.15 برابر ضخامت ماده)، نوع و مقدار پوشش روان کننده و سرعت کشش برای جلوگیری از چین و چروک، ترک یا ضخامت ناهموار جدی در دیواره های جانبی پوسته کنترل شود. محصولات نیمه تمام بعد از کشیدن عمیق تراش داده می شوند (بریده می شوند) تا لبه های نامنظم از بین بروند و سپس برای حذف روغن کشش و براده های آلومینیومی تمیز می شوند. نرخ کاهش ضخامت دیوار یک شاخص کلیدی برای اندازه‌گیری سطح فرآیند کشش عمیق است - طراحی فرآیند عالی می‌تواند حداکثر نرخ کاهش ضخامت دیوار را در 15٪ کنترل کند و گوشه پایین پوسته ناحیه با نازک‌ترین ضخامت دیوار است و نازک شدن موضعی در آنجا نباید کمتر از 75٪ ضخامت دیوار طراحی باشد.

 

برای قاب آلومینیومی سلول کیسه ای باتری EV یا پوسته آلومینیومی برای باتری لیتیوم یون تک سلولی، تصحیح دیواره جانبی (تمرین اندازه) و تراز کردن سطح پایین نیز پس از کشیدن عمیق انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که صافی، عمودی و صافی سطح پایین پوسته با الزامات موقعیت یابی خط مونتاژ خودکار مطابقت دارد. جوشکاری لیزری بین مجموعه پوشش (شامل قطب،-شیر ضد انفجار، سوراخ تزریق مایع) و پوسته یکی دیگر از فرآیندهای کلیدی است. لیزر فیبر پیوسته یا لیزر پالسی معمولاً برای جوشکاری آب بندی محیطی استفاده می شود. برای به دست آوردن جوشی بدون منافذ، بدون پاشش و عمق نفوذ کافی، سرعت جوش، قدرت لیزر و فوکوس زدایی باید دقیقاً مطابقت داده شود. پوسته جوش داده شده باید تحت آزمایش سفتی هوا (تشخیص نشت طیف سنجی جرمی هلیوم یا روش افت فشار) و بازرسی ظاهر جوش قرار گیرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، ذخیره انرژی توزیع شده و تجهیزات انرژی جدید قابل حمل، سناریوهای کاربردی باتری های لیتیومی همچنان در حال گسترش هستند و الزامات بازار برای سازگاری، ایمنی و قابلیت های سفارشی سازی قاب باتری ها همچنان در حال افزایش است، که باعث تولید محصولات مختلف بدنه آلومینیومی سفارشی سازی شده است. در پاسخ به نیازهای ویژه میدان باتری برق خودرو، کیسه باتری باتری EV Battery Pouch Cell Aluminium Case و جعبه آلومینیومی سلول مربعی به طور ویژه برای شرایط عملکرد خودرو بهینه شده است و مقاومت قوی تری در برابر لرزش، دمای بالا و تغییر شکل دارد و برای شرایط پیچیده رانندگی خودرو مناسب است. در عین حال، صنعت به شدت با نیازهای سفارشی سازی برند سازگار است. محفظه‌های آلومینیومی سلول باتری مربعی ویژه مانند Prismatic Cell برای برند BYD مطابق با اندازه انحصاری، فرآیند بسته‌بندی و استانداردهای عملکرد سلول‌های باتری این برند برای دستیابی به انطباق دقیق بدنه و سلول‌های باتری سفارشی و توسعه یافته‌اند. علاوه بر این، محبوبیت تجهیزات باتری لیتیوم تک سلولی کوچک باعث شده است که پوسته آلومینیومی برای باتری یون لیتیوم تک سلولی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گیرد و سناریوهای مختلف کاربرد باتری لیتیومی بزرگ، متوسط ​​و کوچک را به طور کامل پوشش دهد.

با نگاهی به روند توسعه صنعت، پوشش آلومینیومی باتری های لیتیوم مربعی به طور مداوم به طور مکرر در جهت سبک وزن، استحکام بالا، ایمنی بالا، دقت بالا و حفاظت از محیط زیست سبز ارتقا می یابد. در سطح مواد، صنعت همچنان به بهینه سازی نسبت آلیاژ آلومینیوم ادامه می دهد. از طریق فناوری جدید اصلاح آلیاژ، با حفظ مزیت سبک وزن، استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر دمای بالا مواد بیشتر بهبود می‌یابد تا نیازهای توسعه باتری‌های لیتیومی با سرعت بالا، شارژ{{3} و شارژ بالا را برطرف کند. در سطح فرآیند، فن‌آوری‌هایی مانند مهر زنی دقیق خودکار، عملیات تقویت سطح، و کنترل دقیق سطح میکرونی به تدریج رایج شده‌اند، که اجازه می‌دهد آب‌بندی، صافی و مقاومت در برابر خوردگی پوشش همچنان بهبود یابد و با استانداردهای سخت‌گیرانه ذخیره‌سازی انرژی بالا و خمیرهای قدرت نصب شده در خودرو مطابقت داشته باشد. از نظر شکل محصول، علاوه بر پوسته های آلومینیومی سخت سنتی، سازه های حمایت کننده بسته بندی انعطاف پذیر همچنان به نوآوری خود ادامه می دهند. کیسه لمینت آلومینیومی برای باتری‌های لیتیومی باتری‌های لیتیومی{10} ساختار بسته‌بندی کامپوزیت فیلم پلاستیکی{11}به شکل محصول پوسته باتری لیتیومی بیشتر می‌شود و با نیازهای تحقیق و توسعه تجهیزات باتری لیتیومی نازک، سبک و انعطاف‌پذیر سازگار می‌شود. در آینده، با ادامه ارتقاء صنایع ذخیره سازی انرژی هوشمند و وسایل نقلیه انرژی جدید، تکرار فناوری و سازگاری با صحنه آلومینیومی باتری های لیتیومی به بهبود ادامه خواهد داد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خوش آمدید به ارسال نقشه های ساختار سلولی یا مشخصات فنی خود به پنجره اتصال مهندسی ما، و یک تیم حرفه ای یکلی روی سلول پوسته آلومینیومیقابلیت ساخت و بهینه سازی راه حل فرآیند ما با قابلیت های توسعه قالب و دقت قالب گیری به هر یک از نیازهای فنی شما پاسخ می دهیم.