Linii directoare pentru controlul deformării în prelucrarea plăcilor de acoperire a bateriilor de putere și a componentelor din aliaj de aluminiu

În domeniul producției de baterii de putere, componentele cheie, cum ar fi plăcile de acoperire pentru baterii de putere, plăci de acoperire din aluminiu pentru baterii, capace prismatice pentru baterii cu litiu și plăci de acoperire pentru baterii cu litiu-ion utilizează în mod extensiv structurile de aliaj de aluminiu cu pereți subțiri-. Datorită caracteristicilor aliajelor de aluminiu, cum ar fi conductivitate termică ridicată, coeficient ridicat de dilatare termică și rigiditate insuficientă, deformarea este generată cu ușurință în timpul prelucrării componentelor carcasei bateriei, cum ar fi capacele superioare pentru celulele bateriei prismatice, capacele din aluminiu ale cutiei bateriilor și seturile de acoperire de siguranță LFP. Această deformare afectează performanța de etanșare, precizia de potrivire și calitatea sudurii.

 

Pentru a îmbunătăți stabilitatea de fabricație a componentelor, cum ar fi plăcile de acoperire a bateriilor și plăcile bimetale bimetale de cupru și aluminiu, următoarele rezumă sistematic metode eficiente de reducere a deformației de prelucrare din punct de vedere al materialelor, proceselor, sculelor de tăiere, prindere și tehnici de operare.
 

 

Deformarea componentelor cu pereți-subțiri, cum ar fi capacele pentru baterii de alimentare, capacele superioare și blocurile de borne, provine în principal din trei aspecte:

1. Reducerea stresului intern în gol

Se aplică la: Anexă a bateriei cu litiu prismatic / Capac superior bateriei cu litiu

Piesele de forjare liberă sau de extrudare mari generează tensiuni reziduale semnificative în timpul procesului de formare.

Pe măsură ce materialul este îndepărtat în timpul tăierii, redistribuirea tensiunii interne duce la deformarea piesei.

 

2. Forța de tăiere și căldura de tăiere

Extrudarea materialului de către unealta de tăiere determină o concentrație de căldură localizată, exacerbată deformarea suprafeței.

Acest lucru are un impact deosebit de semnificativ asupra-caperelor de baterii din aluminiu cu pereți subțiri.

 

3. Deformare elastică cauzată de metoda de prindere

Prinderea instabilă poate cauza stres neuniform asupra pieselor.

După slăbirea clemei, piesele se ridică înapoi, ducând la abateri dimensionale.

 

 

1. Reducerea stresului intern în gol

Se aplică la: Placă de acoperire a bateriei din aluminiu/Placi de acoperire a bateriei litiu-ion

Următoarele metode pot reduce eficient stresul intern și pot îmbunătăți acuratețea dimensională:

Îmbătrânire naturală/Îmbătrânire artificială: Eliberați treptat stresul din semifabricat în condiții stabile.

Îmbătrânirea vibrațiilor: utilizați vibrații de-frecvență joasă pentru a accelera egalizarea tensiunilor interne.

Metoda de pre-prelucrare: îndepărtați materialul în exces → lăsați să stea o perioadă de timp → efectuați o prelucrare secundară pentru a asigura o eliberare mai completă a tensiunii.

 

2. Optimizarea sculelor și parametrilor de tăiere

(1) Selectarea geometriei instrumentului

Este de preferat un unghi de greblare mai mare: reduce deformarea de tăiere și îmbunătățește îndepărtarea așchiilor.

Unghi de degajare mic pentru degroșare; unghi de joc mare pentru finisare pentru a echilibra rezistența muchiei de tăiere și calitatea suprafeței.

Este de preferat un unghi de spirală mai mare: potrivit pentru tăierea cu viteză mare-, îmbunătățind stabilitatea prelucrarii.

Reduceți unghiul principal de tăiere: scade temperatura în zona de tăiere, reducând deformarea termică.

(2) Optimizarea structurii instrumentului

Reduceți numărul de dinți și creșteți canelura pentru așchii pentru a îmbunătăți eficiența de îndepărtare a așchiilor.

Controlați rugozitatea muchiei de tăiere la Ra Mai mică sau egală cu 0,4 μm.

Controlați cu strictețe uzura sculei la Mai puțin sau egal cu 0,2 mm pentru a evita formarea-de margini.

(Această soluție de unealtă este aplicabilă și pentru prelucrarea pieselor structurale, cum ar fi componentele presate din cupru și plăcile bipolare bimetale din cupru și aluminiu.)

 

3. Design îmbunătățit al structurii de prindere

Se aplică la: capacul superior pentru o celulă de baterie prismatică / poate acoperi baterie prismatică

Metodele de prindere care reduc eficient deformarea includ:

Prindere axială a feței de capăt: previne comprimarea radială a pieselor cu pereți-subțiri.

Prindere mandrina cu vid: distribuit uniform, mai puțin probabil să provoace deformarea plăcii, foarte potrivit pentru prelucrarea capacului bateriei din aluminiu.

Metoda de umplere internă: injectați un mediu fuzibil în piesa-pereților subțiri pentru a crește rigiditatea, apoi dizolvați-l și turnați-l după prelucrare.

 

4. Planificarea proceselor și optimizarea secvenței de prelucrare

Capacele pentru baterii de alimentare sunt piese de etanșare-subțiri, iar aranjarea științifică a proceselor este crucială.

Flux rezonabil de proces:

Degroșare → Semi-finisare → Curățare colț → Finisare

Adăugați un al doilea pas de semi-finisare dacă este necesar pentru a elibera stresul intermediar.

Păstrați permisiunea de finisare uniformă, controlată în general între 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Prelucrare simetrică pentru a reduce concentrația de căldură

De exemplu, prelucrarea unei plăci de aluminiu de la 90 mm la 60 mm:

O singură tăietură poate provoca deformații plane de până la 5 mm.

Tăierea simetrică stratificată poate controla deformarea până la 0,3 mm.

 

2. Prelucrarea stratificată a structurilor cu mai multe-cavități

Cum ar fi seturile de acoperire de siguranță LFP sau capacele pentru baterii prismatice cu mai multe-cavități

Nu poate fi prelucrat cavitate cu cavitate, altfel distribuția neuniformă a tensiunii poate duce cu ușurință la deformare;

Mai multe cavități trebuie prelucrate simultan în straturi.

 

3. Controlul forței de tăiere și a căldurii de tăiere

Reducerea adâncimii de tăiere, creșterea vitezei de avans și a vitezei axului sunt mai potrivite pentru prelucrarea CNC cu viteză mare-.

Frezarea în urcare este recomandată pentru finisare pentru a reduce întărirea prin lucru și stresul la suprafață.

 

4. Optimizați traseul sculei și etanșeitatea de prindere

Slăbiți în mod corespunzător clema înainte de finisare → lăsați piesa să revină în mod natural → apoi apăsați ușor pentru a o fixa, ceea ce poate reduce semnificativ deformarea finală.

Forța de strângere trebuie să fie cât mai mică posibil, iar direcția forței trebuie să fie rezonabilă.

 

5. Evitați „tăierea dreaptă-în jos” atunci când prelucrați cavitățile

Se recomandă să găuriți mai întâi o gaură a sculei sau să utilizați un traseu elicoidal al sculei pentru a reduce acumularea de căldură și riscul de rupere a sculei.

 

 

Se aplică următoarelor produse: Placă de acoperire a bateriei de alimentare / Capac din aluminiu pentru cutia bateriei / Capac prismatic pentru baterie cu litiu / Capac superior bateriei cu litiu / Set capac de siguranță LFP

 

Reducerea deformării ar trebui să fie controlată complet din următoarele aspecte:

 

Reducerea stresului intern în semifabricat (îmbătrânire și pre{0}}prelucrare)

Optimizarea sculelor și a parametrilor de tăiere

Adoptarea structurilor avansate de prindere (dispozitive de vacuum, metode de umplere)

Planificarea rațională a proceselor și a strategiilor de traseu instrument

Tehnici de operare bazate pe structura cavității și caracteristicile-peretelui subțire

 

Prin aceste măsuri, precizia de fabricație, calitatea aspectului și performanța de etanșare a sudării plăcilor de acoperire a bateriei de putere și a componentelor structurale din aliaj de aluminiu aferente pot fi îmbunătățite semnificativ, oferind o garanție solidă pentru siguranța și fiabilitatea sistemelor de baterii de putere.