Otomotiv aküsü alüminyum kasalarındaki deformasyon sorunlarının arka planı ve etkisi

Otomotiv aküsü alüminyum kasaları, yapısal kuralları ve yüksek enerji yoğunluğu nedeniyle yeni enerji araçları gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak anizotropik yapısal özellikleri nedeniyle üretim sürecinde uzunluk ve genişlik yönlerinde eşitsizlikler gibi deformasyon sorunlarına yatkın olup bu durum pilin güvenliğini ve kullanım ömrünü etkileyebilir. Deformasyon sorunlarının ortaya çıkması, malzeme özellikleri, üretim süreçleri ve güç pil ünitelerinin iç çevre kontrolü gibi birçok hususla yakından ilgilidir. Bu nedenle nedenlerin çok boyutlu analiz edilmesi ve hedefe yönelik önleyici tedbirlerin uygulanması gerekmektedir. Bu makale,-yeni enerji arabaları için Alüminyum kasanın deformasyonunun temel nedenlerinin ve sistematik önleme stratejilerinin derinlemesine bir analizini sunmakta ve endüstri üretim uygulamaları için teknik referanslar sağlamaktadır.

Lityum-iyon pillerin üretim sisteminde, Lityum pilin alüminyum kasa yapısının stabilitesi doğrudan ürün güvenilirliğiyle ilgilidir ve deformasyon sorunları genellikle malzeme özellikleri, süreç kontrolü ve dahili termodinamik durumlar gibi birden fazla faktörün sinerjik etkilerinin sonucudur. Malzeme ve yapısal boyutlar açısından bakıldığında alüminyum kabuk malzemelerinin seçimi ve mukavemet tasarımı temel faktörlerdir. Yetersiz çekme mukavemetine sahip (3003 alüminyum alaşımı gibi) veya kabuk kalınlığı 0,6 mm'den az olan malzemeler kullanılırsa, bunlar iç basınç ve termal gerilim altında deformasyona eğilimlidir.

Aynı zamanda, kaynak alanının yapısal özellikleri de göz ardı edilemez: kaynak işlemi sırasında oluşan ısıdan etkilenen bölge, kafesin yeniden düzenlenmesi nedeniyle yerel mukavemeti %20 ila %30 oranında azaltacak ve sonraki gerilim sırasında deformasyona yatkın bir gerilim yoğunlaşma alanı haline gelecektir. Kaynak işleminin rasyonelliği kabuk yapısının stabilitesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Ana yöntem olarak lazer kaynak, eğer ısı girişi düzgün bir şekilde kontrol edilmezse (örneğin, 300 W'ı aşan güç veya kaynak hızı 30 mm/s'nin altında), Yeni enerji alüminyum pil muhafazalarındaki yerel sıcaklıkların alüminyumun erime noktasını (660 derece) çok aşmasına neden olabilir, bu da derin bir erime havuzuna ve soğutma büzülme stresinde keskin bir artışa neden olur; Ayrıca uygun olmayan kaynak dikişi tasarımı (sürekli halka kaynağında gerilim giderme çentiklerinin bulunmaması ve kaynak dikişi genişliğinin 0,8 mm'den az olması gibi) kaynağın yük-taşıma kapasitesini azaltabilir ve deformasyon riskini daha da artırabilir.

Bataryanın anormal iç basıncı, Derin çekilmiş alüminyum batarya muhafazasındaki deformasyonun bir başka temel termodinamik nedenidir. Sıcaklık 45 dereceyi aştığında elektrolitin ayrışması ve pilin içindeki SEI filminin anormal şekilde hasar görmesi gibi yan reaksiyonlar gaz üretimini hızlandıracaktır. İç basınç 10 kPa'yı aştığında, kabuğu deforme olmaya itecektir. Aynı zamanda, tam şarjlı durumda negatif elektrotun genleşme oranı %20 ila %30'a ulaşabilir. Pil hücresi ile kabuğun iç duvarı arasındaki boşluk 1,0 mm'yi aşarsa (endüstri standardı boşluk 0,3-0,8 mm'dir), genleşme kuvveti Şarj Edilebilir alüminyum kabuk tarafından etkili bir şekilde sınırlandırılamaz ve dikey yönde daha yüksek serbestlik derecelerine dönerek kapak plakasının veya yan duvarın deformasyonuna neden olur. Ayrıca üretim süreci sırasındaki süreç kontrol sapmaları da deformasyon sorunlarına neden olabilir veya bunları şiddetlendirebilir. Örneğin, montaj sırasında kapak plakası ile kabuk arasındaki boşluk 0,2 mm'yi aşarsa kaynak sırasındaki termal gerilim, boşluğun yer değiştirme etkisi ile üst üste gelecek ve doğrudan deformasyona yol açacaktır; Sızdırmazlık aşamasında vakum derecesi çok düşük olduğunda (-90 kPa'nın altında), dış atmosferik basınç doğrudan kabuğun zayıf kısımlarına etki ederek pasif sıkıştırma deformasyonuna neden olur.

Yukarıdaki deformasyon mekanizmasına yanıt olarak malzeme seçimi, yapısal tasarım, kaynak prosesi ve proses kontrolü açılarından önleyici stratejiler sistematik olarak geliştirilmelidir. Malzeme ve yapı açısından çekme mukavemeti daha yüksek olan alüminyum alaşımlı malzemelere (6063 vb. gibi) öncelik verilmeli ve Pack alüminyum muhafazasının kalınlığı makul şekilde tasarlanmalıdır (0,8 mm'den az olmaması önerilir). Aynı zamanda, pil hücresi ile mahfazanın iç duvarı arasındaki montaj boşluğu optimize edilmeli ve 0,3-0,8 mm aralığında sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Kaynak işlemi açısından, aşırı güç veya düşük kaynak hızından kaçınmak için lazer kaynak parametreleri sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.

Aynı zamanda, kaynak dikişi tasarımı optimize edilmeli, kaynak genişliğinin ve nüfuziyetin makul bir aralıkta olmasını sağlamak için gerilim azaltıcı yapılar eklenmelidir. Proses kontrolü açısından, kapak plakası ile alüminyum gövdeli Pil takımı arasındaki montaj boşluğunun (0,2 mm'yi aşmayacak şekilde) sıkı bir şekilde yönetilmesi ve kapatma aşamasındaki vakum derecesinin proses gereksinimlerini karşıladığından emin olunması (-90 kPa'dan az olmamak üzere) gereklidir. Ayrıca üretim ortamının sıcaklık yönetiminin güçlendirilmesi, akünün uzun süre 45 derecenin üzerinde çalışma durumunda kalmasının önlenmesi, kaynaktan yan reaksiyon gazı üretiminin azaltılması ve iç basınç yükselmesi riskinin azaltılması gerekmektedir.

Yukarıdakiler deformasyon mekanizmasının ve önleme stratejilerinin sistematik bir incelemesidir.Otomotiv aküsü alüminyum kasalar. Gerçek üretimde teknik sorunlarla karşılaşırsanız veya daha fazla süreç optimizasyonu desteğine ihtiyaç duyarsanız, lütfen platform aracılığıyla bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin; size profesyonel çözümler ve teknik danışmanlık sunacağız.