Dibuix de metall

Amb el desenvolupament de nous vehicles energètics i sistemes d'emmagatzematge d'energia, els requisits per a la seguretat estructural i la precisió dels processos de les bateries de liti estan augmentant. La carcassa d'estirament d'aliatge d'alumini és l'estructura protectora principal de les bateries de liti quadrades. La selecció de materials i la tecnologia de processament estan directament relacionades amb el rendiment, la seguretat i la vida útil de les bateries de liti. Entre molts materials, l'aliatge d'alumini H14 s'ha convertit en el material principal per a les carcases d'alumini de bateries de liti gràcies al seu excel·lent rendiment de processament i resistència a la corrosió.

La lliura d'aliatge d'alumini H14 és un aliatge d'alumini-manganès amb les següents característiques:

1. Bona conformabilitat: L'estat H14 significa que el material ha estat processat en un estat semi-dur, amb certa resistència i ductilitat, i és adequat per al procés d'estirament d'aliatge d'alumini de múltiples passades.

2. Fort resistència a la corrosió: L'addició d'elements de manganès millora la resistència a la corrosió i s'adapta a l'ambient electrolític de les bateries de liti.

3. Equilibri entre la força i el pes lleuger: La resistència a la tracció és entre 145-195MPa, que és superior a l'alumini pur per a la carcassa d'alumini de bateries de ions de liti, i la densitat és baixa (2.73g/cm³), la qual cosa compleix les necessitats de reducció de pes de la nova industria energètica.
4. Excel·lent rendiment de soldadura: convenient per a la welding i el segellat subsequent del pla de coberta de la bateria elèctrica.

Atès que les cel·les de bateria de liti generen calor durant la càrrega i descarrega, una bona conductivitat tèrmica és especialment crítica per als materials de la carcassa. L'aliatge d'alumini 3003-H14 no només té una bona capacitat de difusió tèrmica, sinó que també pot resistir la corrosió de l'electròlit en el servei a llarg termini, garantint el segellat i la integritat estructural de la Carcassa d'Alumini de Bateria.

L'estirament d'aliatge d'alumini és un procés de conformació de làmines metàl·liques típic, que es basa en un motlle d'estirament especial per realitzar múltiples estampats, estiraments i modelats continus de tires o discs d'aliatge d'alumini, i finalment forma una estructura de caixa de bateria d'alumini amb una certa alçada, profunditat i precisió.

En la producció de carcasses de bateries de liti, la nostra fàbrica adopta un disseny progressiu de 9 matrius de estirament continu. A través de l'alimentació automàtica i la conversió en motlle, els discs d'aliatge d'alumini es deformen des de la làmina inicial fins a la carcassa acabada després de 9 processos.

Les dificultats tècniques en el disseny de motlles inclouen:

1. Control de la uniformitat d'estirament:Els motlles de multipassatge han de garantir que el material estigui distribuit de manera uniforme i esdevingui deformada durant el procés d'estirament per evitar que el material es rasgui o s'arrugui.

2. Disseny de resistència al desgast del motlle:
3. Guia i precisió de posicionament: Cadascun dels nivells del motlle ha de mantenir una estricta alineació de posició per garantir la coordinació i la consistència entre el motlle i el cas de bateria prismàtic d'aliatge d'alumini durant l'estampació contínua.
4. Systema de lubricació i refrigeració:L'estirament continu té altes exigències en la fricció del motlle, i el disseny del circuit d'oli de lubricació i l'eficiència de la dissipació de calor afecten directament la estabilitat del motlle i l'exactitud del producte.

The reasonable design of the stretching die is the key factor in determining the quality and consistency of the LiFePO4 Aluminum Case Battery Cell.

La nostra fàbrica està equipada amb 10 nous paquets de laminat d'alumini d'energia per a les línies de producció automàtiques de bateries de Li-ion, amb una capacitat de producció diària de 100.000 carcasses d'aliatge d'alumini. Aquestes línies de producció realitzen l'automatització completa del procés des de l'alimentació automàtica, l'estirament continu, el retallat, la neteja, la inspecció fins al empaquetat.

Descripció breu del principal procés:

1. Sistema d'alimentació automàtic:El disc d'aliatge d'alumini està posicionat amb precisió al motlle mitjançant un braç robòtic, millorant l'eficiència i l'exactitud.
2. Estampat i estirament continu:9 stretching dies are used to continuously stamp the aluminum sheet to form a square shell structure.
3. Retallar i modelar: Les vores de la closca es retallen per estandarditzar la mida, cosa que facilita l'assemblatge posterior.
4. Desgreixatge i neteja ultrasonica:
5. Detecció en línia:A través de sistemes de visió artificial i mesura dimensional, es controla en temps real l'espessor de la paret, la mida i la qualitat d'aparença de cada caixa de bateria d'alumini de profunditat.
6.7. Apilament i empaquetatge automàtic:S'utilitzen equips automàtics de recollida de materials i embalatge per aconseguir enviaments de lots estandarditzats.

Aquest mètode de producció altament automatitzat no només millora l'eficiència de la producció, sinó que també millora significativament la consistència i el nivell de control de qualitat de les càpsules de xapa d'aliatge d'alumini per a bateries de liti.

En els sistemes de bateries de liti, la carcassa d'alumini per a casos de bateries prismàtiques i cilíndriques no només té un paper de protecció física, sinó que també està directament relacionada amb el rendiment de la gestió tèrmica, l'estabilitat estructural i la força de ruptura de les cèl· lules de la bateria. Per tant, és particularment important controlar amb precisió l'espessor de la paret durant tot el procés d'estirament. Un espessor insuficient de la paret de la carcassa d'alumini quadrada de les bateries de liti pot causar inflor o esquerdament de les cèl· lules de la bateria durant l'expansió de càrrega i descàrrega; mentre que un espessor excessiu incrementa el pes, redueix la densitat d'energia i afecta el rendiment global. Per tant, aconseguir un control d'espessor de paret d'alta precisió és l'enllaç fonamental per garantir el rendiment i la seguretat dels sistemes de bateries de liti.

1. Bursting force and pressure resistance
Una desviació excessiva del gruix de la paret de la carcassa portarà a una força local insuficient i a una ruptura fàcil quan la bateria estigui subjecta a temperatures elevades. La tolerància del gruix de la carcassa H14 ha de ser controlada a menys o igual a ±0,05mm i la pressió de ruptura ha de ser més o igual a 1.2MPa (requisit de norma nacional).

L'estirament de precisió pot assegurar la consistència de la seva mida a les quatre cantonades i les parets laterals per evitar el risc d'explosió de la closca degut a la concentració d'esforç.

2. Qualitat del segellat i soldadura
La insuficient plaquesa de l'obertura de la carcassa afectarà el segellat de la soldadura de la placa de cobertura i causarà fugides d'electròlit. El disseny del motlle necessita reservar una estació de modelatge per garantir la precisió dimensional de l'extrem de l'obertura.

3. Battery energy density
Una closca que és massa gruixuda augmenta el pes i redueix la densitat energètica; una closca que és massa prima afecta la resistència estructural. Les característiques de treball endurit de 3003-H14 necessiten equilibrar la taxa d'envelliment del material mitjançant el disseny del motlle.

1. Pack de bateries per a vehicles de nova energia:Les cel·les de bateria de carcassa d'alumini en forma de quadrat són la estructura de bateria de potència predominant i són àmpliament utilitzades per fabricants com BYD i CATL.

2. Mòdul de bateria del sistema d'emmagatzematge d'energia:S'utilitza en escenaris com l'emmagatzematge d'energia a casa, l'emmagatzematge d'energia industrial i l'alimentació elèctrica de reserva per a estacions base de comunicació, i té una excel·lent resistència estructural i a la corrosió.

3. Dispositius intel·ligents i fonts d'energia mòbils: Alguns subministres de potència mòbils d'alta gama també fan servir carcasses quadrades d'aliatge d'alumini per millorar el grau del producte i l'eficiència dissipació de calor.

En el futur, a mesura que les bateries de liti són desenvolupades cap a una major densitat d'energia i estàndards de seguretat més alts, es requerirà una major precisió i rendiment del cas de bateria d'alumini de cel·la prismàtica. La tecnologia de matrius d'estirament, la modificació de materials i els processos de tractament de superfícies es convertiran en les direccions clau per a l'optimització contínua. Com el nucli de la nova tecnologia energètica, el procés de peces estructurals de les bateries de liti és una garantia important per a la seguretat i el rendiment. L'ús d'aliatge d'alumini 3003- H14 combinat amb un disseny avançat de matrius d'estirament d'aliatge d'alumini i un procés d'estampació automatitzat no només aconsegueix una producció massiva d'alta eficiència i alta consistència, sinó que també proporciona una base sòlida per al desenvolupament de vehicles d'energia nova i indústries d'emmagatzematge d'energia.