1. Perumahan Prismatik: Bateri Lithium '"Perlindungan" dan "Pengurus Angkasa"
Mengapa bateri lithium memihak kepada perumahan prisma? Ini berpunca dari fungsi teras mereka. Pertama, sebagai perisai fizikal, mereka melindungi terhadap kesan luaran dan mampatan, mencegah kerosakan pada sel bateri dalaman dan pemisah yang boleh menyebabkan litar pintas. Kedua, struktur segi empat tepat mereka memaksimumkan ruang pek bateri, membolehkan pek bateri ketumpatan tinggi - seperti blok bangunan - kritikal untuk kenderaan elektrik yang berusaha untuk jarak memandu yang panjang.
Selain itu, perumahan prismatik juga memenuhi tugas -tugas penting pelesapan haba dan pengedap. Kekonduksian terma logam berkesan menghilangkan haba yang dihasilkan oleh sel -sel bateri, sementara reka bentuk pengedap yang tepat menghalang kebocoran elektrolit dan melindungi sel -sel dari kelembapan dan habuk. Ia boleh dikatakan bahawa kualiti perumahan prismatik secara langsung menentukan jangka hayat dan keselamatan bateri litium.
2. Memilih bahan yang betul adalah separuh pertempuran untuk perumahan.
Kekuatan perumahan prisma berasal dari bahan berkualiti tinggi -. Pada masa ini, pilihan arus perdana adalah aloi aluminium dan keluli tahan karat, masing -masing dengan kekuatannya sendiri dan sesuai dengan senario aplikasi yang berbeza.
(I) aloi aluminium: "pilihan emas" untuk keberkesanan ringan dan kos -
Dalam bidang Bateri Kuasa Kenderaan Tenaga Baru, 3003 - H14 Aluminium aloi adalah "pemain terkemuka" yang tidak dipertikaikan. Dengan ketumpatan hanya 2.7g/cm³, lebih daripada 60% lebih ringan daripada keluli tahan karat, dengan berkesan mengurangkan berat keseluruhan pek bateri. Penambahan mangan meningkatkan kemulurannya, yang membolehkannya menahan "ujian" peregangan dan pembentukan berulang, mencapai kekuatan tegangan melebihi 140mpa - bersamaan dengan kawasan bersaiz kuku dengan tekanan 1.4kg.
Walau bagaimanapun, permukaan aloi aluminium terdedah kepada pengoksidaan dan mempunyai ketahanan kakisan yang buruk, yang memerlukan "peningkatan permukaan." Ini memerlukan proses anodizing, yang membentuk filem 5- 10 mikron oksida di permukaan. Filem ini bertindak seperti lapisan pelindung, melindungi kakisan dari elektrolit. Sesetengah produk mewah juga menjalani rawatan passivation untuk meningkatkan lagi rintangan cuaca.
(Ii) keluli tahan karat: "keras - teras" untuk persekitaran yang melampau
Untuk aplikasi yang memerlukan perlindungan kekuatan tinggi -, seperti stesen kuasa penyimpanan tenaga dan peralatan khusus, bahan keluli tahan karat seperti 1020 keluli sangat disukai. Kekuatan tegangannya melebihi 450 MPa, lebih daripada tiga kali ganda aloi aluminium, yang membolehkannya menahan impak yang teruk dan suhu tinggi. Walau bagaimanapun, keluli tahan karat juga mempunyai kelemahannya: ketumpatannya, setinggi 7.85 g/cm³, meningkatkan berat keseluruhan bateri, dan kosnya lebih kurang 30% lebih tinggi daripada aloi aluminium. Oleh itu, ia jarang digunakan dalam berat badan - bateri kuasa automotif sensitif.
Untuk menangani rintangan pengoksidaan keluli tahan karat, kilang -kilang menggunakan penyaduran nikel atau zink untuk membuat salutan logam di permukaan, meningkatkan rintangan kakisan dan mengoptimumkan prestasi kimpalan.
3. Proses Teras: Transformasi dari plat rata ke rongga
Mengubah lembaran logam rata ke dalam perumahan persegi yang berbentuk rapi memerlukan pelbagai proses yang dibuat dengan teliti, termasuk stamping, regangan, pemasangan, dan kimpalan, yang masing -masing menuntut ketepatan yang teliti.
(1) Stamping: Menentukan "kontur asas" perumahan
Stamping adalah langkah pertama dalam pembuatan perumahan, pada dasarnya membentuk lembaran logam. Pekerja memberi makan lembaran logam potong ke dalam mesin stamping servo, di mana ketepatan tinggi - mati (dengan toleransi yang dikawal ke dalam ± 0.01mm, bersamaan dengan 1/5 diameter rambut manusia) memohon tekanan untuk menghapuskan bahagian bawah perumahan dan sisi sisi dalam satu pergi.
Kunci untuk langkah ini adalah ketepatan dan tekanan menumbuk: kekasaran permukaan mati mesti dikawal di bawah RA0.8 untuk memastikan permukaan bebas yang licin, lancar. Burrs kemudian boleh menembusi pemisah sel dan menyebabkan litar pintas. Tekanan menumbuk mesti diselaraskan berdasarkan ketebalan lembaran, umumnya antara 50 dan 200 kN. Tekanan terlalu sedikit menghasilkan pembentukan yang tidak lengkap, sementara terlalu banyak boleh menyebabkan lembaran retak.
(2) Lukisan dalam: Kunci untuk menjadikan perumahan "berdiri tegak"
Prototaip dicap menjalani proses lukisan yang mendalam untuk membuat struktur rongga dimensi tiga -. Ini seperti "meniup belon," tetapi prosesnya lebih tepat: mesin peregangan stesen multi - digunakan untuk memperdalam lembaran secara beransur-ansur, dengan setiap kedalaman regangan dikawal pada 5-10mm. Selepas 3-5 terbentang, kedalaman shell yang dikehendaki dicapai.
Semasa proses peregangan, terdapat tiga parameter utama yang tidak dapat diselaraskan dengan salah: kelajuan peregangan harus dikekalkan pada 5 - 10mm/s. Terlalu cepat boleh menyebabkan bahan merobek, sementara hasil yang terlalu lambat dalam kecekapan yang buruk. Jurang mati harus ditetapkan pada 1.1-1.2 kali ketebalan lembaran untuk memastikan aliran bahan yang lancar. Pelincir berasaskan lithium khas juga harus digunakan untuk mengurangkan geseran antara mati dan lembaran. Butiran ini secara langsung menentukan keseragaman ketebalan dinding shell (toleransi mestilah dalam ± 5%).
(3) Perhimpunan Sel: "Pertunjukan Teknologi" Laminasi dan Penggulungan
Selepas shell dibentuk, "komponen teras" - sel bateri - mesti dipasang. Langkah ini menggunakan dua proses utama: Laminasi dan penggulungan, masing -masing disesuaikan dengan keperluan prestasi yang berbeza.
Laminasi:"Pilihan yang indah" untuk produk akhir - tinggi
Proses laminasi adalah seperti menyusun kad bermain, menyusun elektrod positif dan negatif lapisan dan pemisah lapisan dalam perintah "elektrod positif - pemisah - elektrod negatif - pemisah." Proses ini menawarkan kelebihan seperti struktur sel yang lebih kerap, mengurangkan tekanan dalaman, dan kehidupan kitaran yang lebih panjang (sehingga 2,000 kitaran atau lebih). Ketumpatan tenaga adalah 5% - 10% lebih tinggi daripada proses penggulungan, menjadikannya digunakan secara meluas dalam bateri digital akhir - dan bateri keadaan pepejal.
Walau bagaimanapun, laminasi memerlukan ketepatan yang sangat tinggi: Sistem penjajaran penglihatan diperlukan untuk memastikan bahawa sisihan kedudukan setiap elektrod tidak melebihi ± 50μm (bersamaan dengan setengah rambut manusia). Jika tidak, pengedaran semasa tidak sekata, yang mempengaruhi prestasi bateri. Pada masa ini, mesin laminasi kelajuan tinggi - yang paling maju boleh disusun sehingga 300 sel seminit, bersamaan dengan lima sel sesaat.
Acey - ssm - cmesin penyusun bateriboleh digunakan untuk proses penyusunan lithium - kepingan tiang bateri ion. Proses pemuatan filem manual, pembetulan dan laminasi kedudukan tiang berikutnya selesai secara automatik, yang mempunyai ciri -ciri kecekapan laminasi yang tinggi dan ketepatan yang tinggi.
Berliku:"Raja laju" kecekapan pengeluaran besar -besaran
Proses penggulungan adalah seperti kertas tandas bergulir: Lembaran elektrod dan pemisah secara roh dilancarkan ke dalam sel silinder, yang kemudiannya dimasukkan ke dalam selongsong segi empat tepat untuk membentuknya. Kelebihan terbesarnya ialah kecekapan pengeluaran yang tinggi. Barisan pengeluaran tunggal boleh menghasilkan sehingga 100,000 sel sehari, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran skala besar- bateri kuasa kenderaan elektrik.
Inti penggulungan mengawal "ketegangan": ketegangan mesti dikekalkan antara 10 - 20n. Ketegangan yang tidak sekata boleh menyebabkan ubah bentuk sel, kedutan pemisah, dan juga litar pintas. Oleh itu, mesin penggulungan mewah dilengkapi dengan sistem pampasan ketegangan dinamik untuk memastikan turun naik ketegangan tidak melebihi ± 1N. Pengesanan inframerah juga memantau penjajaran elektrod dalam masa nyata (sisihan tepi kurang daripada atau sama dengan ± 100μm).
Acey - swm - pMesin penggulungan bateriboleh digunakan untuk proses penggulungan bateri persegi. Peralatan ini direka untuk memakan bahan pemakanan bahan pemisahan, pemakanan jenis tiang, pemakanan filem manual, penarik filem automatik, penyisipan pin dan penggulungan. Jarum penggulungan mengamalkan pasangan trapezoid - ke - reka bentuk kombinasi plag, dan lebar sel penggulungan boleh diselaraskan dalam julat tertentu.
(4) Pengelap mengikat: Membina "garis keselamatan" pepejal
Selepas sel bateri dipasang di selongsong, penutup atas mesti dipasang dan dimeteraikan dengan kimpalan. Ini adalah langkah kritikal untuk mencegah kebocoran elektrolit dan mengasingkan kekotoran luaran. Pada masa ini, terdapat dua teknologi kimpalan arus perdana: kimpalan laser dan kimpalan rintangan.
Kimpalan laser: Tuan pengedap ketepatan
Kimpalan laser adalah seperti pisau bedah yang halus, menggunakan laser pulsed 50 - 100W untuk mencipta kimpalan lebar 0.3 - 0.5mm pada sendi antara perumahan dan penutup atas-penutup ketebalan rambut manusia. Kaedah kimpalan ini mempunyai zon yang terkena haba yang kecil, mencegah kerosakan pada sel bateri dalaman. Ia juga menyediakan pengedap yang luar biasa, dengan pengesan kebocoran helium mengukur kadar kebocoran kepada kurang daripada atau sama dengan 1 × 10⁻⁹mbar ・ l/s (bersamaan dengan kurang daripada 1 drop kebocoran setiap tahun).
Kimpalan rintangan: Kunci kecekapan pengeluaran besar -besaran
Kimpalan rintangan adalah kaedah "pistol kimpalan cepat". Elektrod memohon tekanan 50 - 100n dan arus 5 - 10ka, menggunakan haba yang dihasilkan oleh arus untuk mencairkan dan fius bahagian yang dikimpal. Kelajuan kimpalan yang tinggi (hanya 0.1-0.3 saat setiap mata) menjadikannya sesuai untuk pengeluaran besar-besaran perumahan bersaiz besar. Walau bagaimanapun, ia memerlukan arus eksensif kawalan gelombang semasa yang ketat dengan mudah boleh dibakar melalui perumahan, sementara arus yang terlalu sedikit dapat mengakibatkan kimpalan sejuk.
4. Peralatan Utama: "Sokongan Tegar" garis pengeluaran automatik
Pembuatan ketepatan perumahan persegi bergantung pada satu siri peralatan akhir - yang tinggi. Peranti ini bertindak sebagai "tangan dan kaki" garis pengeluaran, memastikan ketepatan dan kecekapan setiap proses.
(1) Peralatan pengacuan: "acuan acuan" yang membentuk perumahan
Mesin Stamping Servo: Dilengkapi dengan sensor anjakan dengan resolusi 0.001mm, ia memantau tekanan dan kedudukan setem dalam masa nyata, mencapai kawalan gelung yang tertutup - - seperti "pengrajin dengan mata," memastikan dimensi tepat setiap perumahan.
Multi - Mesin Peregangan Stesen: Bersepadu dengan sistem pemuatan dan pemunggahan automatik robot, kitaran peregangan setiap stesen kurang daripada atau sama dengan 5 saat, meningkatkan kecekapan sebanyak 30% berbanding dengan pemuatan dan pemunggahan manual, sementara juga menghapuskan kesilapan yang disebabkan oleh operasi manual.
(2) Peralatan Perhimpunan: Membina "Alat pemasangan induk" untuk sel bateri
Tinggi - Mesin penyusunan kelajuan: Didorong oleh motor linear, ia mencapai ketepatan kedudukan ± 25μm dan secara automatik membetulkan penyimpangan lembaran elektrod semasa menyusun untuk memastikan susunan yang kemas.
Tinggi - mesin penggulungan ketepatan: Sesuai untuk lembaran elektrod dengan lebar 50-300mm, ia menggunakan motor servo untuk mengawal kelajuan penggulungan dan dilengkapi dengan sistem pengesanan kecacatan lembaran elektrod yang secara automatik menghentikan mesin jika calar atau kerosakan dikesan.
(3) Peralatan Pemeriksaan: Melindungi Kualiti
- Menyelaras Mesin Pengukuran: Memeriksa sepenuhnya dimensi perumahan, termasuk panjang, lebar, dan ketinggian (toleransi ± 0.1mm), dan keseragaman ketebalan dinding (kurang daripada atau sama dengan 5%), memastikan setiap perumahan memenuhi keperluan perhimpunan.
- X - Pemeriksaan Ray: Menembusi perumahan untuk melihat dengan jelas pemasangan sel bateri dalaman, memeriksa penjajaran elektrod (diperlukan lebih besar daripada atau sama dengan 99%) dan kerosakan diafragma untuk mencegah risiko litar pintas dalaman.
- Mesin Ujian Mampatan: Memohon tekanan 100-500N ke perumahan, memeriksa ubah bentuk kepada kurang daripada atau sama dengan 0.5mm, memastikan perlindungan terhadap perlanggaran dan penghancuran.
5. Kawalan Kualiti: A "perlindungan bersih" sepanjang proses keseluruhan
Keselamatan bateri lithium tidak memerlukan kompromi. Oleh itu, pembuatan perumahan persegi menjalani kawalan kualiti yang komprehensif dari bahan mentah ke produk siap, dengan pusat pemeriksaan yang ditubuhkan di setiap peringkat.
(1) Pemeriksaan Bahan Mentah: Mengawasi "Kemasukan"
Apabila bahan mentah memasuki kilang, aloi aluminium dan keluli tahan karat mesti diuji untuk komposisi (seperti kandungan mangan dan nikel), sifat mekanikal (kekuatan tegangan dan kemuluran), dan kelancaran permukaan. Jika bahan mentah mempunyai kecacatan, walaupun pemprosesan yang paling canggih tidak dapat membetulkannya.
(2) Kawalan Proses: Mengawasi setiap langkah
- Penentukuran mati: Stamping dan lukisan mati ditentukur setiap empat jam untuk mengelakkan pemakaian mati dan penyimpangan dimensi di perumahan.
- Pertama - Pemeriksaan bahagian: Sebelum setiap peralihan pengeluaran, produk siap pertama menjalani pemeriksaan komprehensif mengenai dimensi, penampilan, dan pengedapnya. Hanya produk yang berkelayakan boleh dimasukkan ke dalam pengeluaran besar -besaran.
- Pemeriksaan Patrol: Pemeriksa kualiti secara rawak memilih 10 produk untuk ujian setiap jam untuk segera mengenal pasti turun naik proses.
(3) Ujian Produk Selesai: Memperkukuhkan "Pas Kilang"
- Sebelum meninggalkan kilang, produk siap mesti menjalani satu siri ujian yang ketat:
- Ujian drop: kejatuhan percuma dari ketinggian 1.5 meter ke lantai kayu keras, tanpa kerosakan pada perumahan dan turun naik prestasi sel kurang daripada atau sama dengan 5%;
- Ujian penyimpanan suhu tinggi -: penyimpanan pada 60 darjah selama 72 jam, tanpa membonjol atau kebocoran di perumahan dan perubahan kekonduksian elektrolit kurang daripada atau sama dengan 3%;
- Ujian Kehidupan Kitaran: 1000 kitaran pada caj dan keadaan pelepasan 1C, dengan kadar pengekalan kapasiti lebih besar daripada atau sama dengan 85%. Hanya perumahan yang lulus semua ujian ini diluluskan untuk digunakan.