مهر و موم قاب باتری آلومینیومی و صفحه پوشش: کنترل کیفیت کلیدی برای سیستم‌های ذخیره انرژی

کیس باتری های آلیاژ آلومینیوم 3003/3005 برای مقاومت در برابر تغییرات فشار داخلی در کاربردهای EV و ESS نیاز به کشش عمیق کنترل شده، پایداری ابعادی، و{2}}جوشکاری بدون نقص دارد. فناوری Xiamen APOLLO با استفاده از مهر زنی دقیق، جوش لیزری، بازرسی نشت هلیوم و سیستم های کنترل کیفیت PPAP سطح 3، قاب های باتری آلومینیومی و صفحات پوششی سفارشی تولید می کند.

 

 

 

انتخاب مواد: 3003-H14 و خواص آلومینیوم 3005 تحت کنترل ساخت ISO 9001

 

پوسته‌های باتری آلومینیومی مورد استفاده در بسته‌های باتری لیتیوم{0} یونی به تعادلی بین شکل‌پذیری، استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد عایق الکتریکی نیاز دارند.

متداول ترین مواد آلیاژهای آلومینیوم 3003-H14 و 3005 هستند. محتوای منگنز آنها باعث بهبود پایداری ساختاری در طول فرآیندهای کشش عمیق و در عین حال حفظ چگالی کم می شود.

 

مواد	عنصر آلیاژی اصلی	استحکام کششی	ازدیاد طول	تراکم	برنامه معمولی
3003-H14 آلومینیوم	آلیاژ Al-Mn	140-180 مگاپاسکال	3-8%	2.73 گرم بر سانتی متر مکعب	محفظه باتری EV، پوسته باتری ESS
آلومینیوم 3005	آلیاژ Al-Mn-Mg	150-200 مگاپاسکال	4-10%	2.72 گرم در سانتی متر مکعب	محفظه باتری با قدرت-بالا
مس C1100	مس بزرگتر یا مساوی 99.90%	205-275 مگاپاسکال	بزرگتر یا مساوی 35%	8.96 گرم بر سانتی متر مکعب	اجزای رسانای باتری
برنجی C2680	آلیاژ مس{0}روی	300-450 مگاپاسکال	20-40%	8.47 گرم بر سانتی متر	قطعات برقی ترمینال و مهر شده

 

برای ساختار باتری های استوانه ای، منشوری و ذخیره انرژی، ضخامت مواد معمولاً بسته به نیازهای طراحی بسته، از 0.5 میلی متر تا 1.5 میلی متر متغیر است.

 

فرآیند ترسیم عمیق باید کنترل شود:

نیروی نگهدارنده خالی: 30-120 کیلو نیوتن بسته به اندازه پوسته
نسبت ترسیم: معمولاً برای ترسیم مرحله اول کمتر یا مساوی 2.0-
کاهش ضخامت دیوار: در 10-20٪ کنترل می شود
تحمل ابعادی: معمولاً 0.05 ± میلی متر، مناطق بحرانی تا 0.01 ± میلی متر
زبری سطح: Ra کمتر یا مساوی 0.8μm برای سطوح آب بندی

 

 

پوسته های باتری آلومینیومی به شرایط جریان مواد حساس هستند. تغییر شکل بیش از حد باعث ایجاد ریزترک می شود، در حالی که فشار ناکافی باعث ایجاد چین و چروک می شود.

عیوب متداول و روش های کنترل:

 

نوع نقص	علت ریشه ای	کنترل مهندسی
ترک خوردن دیوار	تنش کششی بیش از حد در طول کشیدن	شعاع قالب و روانکاری بهینه شده
نازک شدن پایین	جریان ناهموار مواد	شبیه سازی ترسیم پیش رونده
خراش های سطحی	آلودگی قالب یا روانکاری ضعیف	سیستم نظافت اتوماتیک
انحراف ابعاد	بازگشت بهار پس از تشکیل	بازرسی CMM و طراحی جبران
پارگی آلومینیوم	اندازه خالی نامناسب	تجزیه و تحلیل DFM قبل از ابزار

 

آپولو از قالب های مهر زنی مترقی، قالب های ماشینکاری دقیق و سیستم های بازرسی CMM برای بررسی ابعاد بحرانی قبل از تولید انبوه استفاده می کند.

 

 

 

جوشکاری لیزری مس-عملکرد اتصال پوشش آلومینیوم و آلومینیم تحت فشار الزامات

 

صفحات پوشش باتری چندین جزء کاربردی را یکپارچه می کنند:

پایانه های مثبت و منفی

دریچه‌های دریچه ضد انفجار-

پورت های تزریق مایع

سازه های آزاد کننده فشار ایمنی

رابط های اتصال باسبار

فرآیند جوشکاری مستقیماً بر ایمنی باتری تأثیر می گذارد زیرا همجوشی یا منافذ ناقص می تواند باعث نشت الکترولیت و شکست فشار شود.

برای پوشش باتری های آلومینیومی، فناوری های رایج اتصال عبارتند از:

 

تکنولوژی جوشکاری	ورودی گرما	برنامه معمولی	کنترل کیفیت
جوشکاری لیزری Al-Al	گرمای موضعی کم	آب بندی صفحه پوشش	بازرسی نفوذ جوش
جوش لیزری مس-Al	سختی بالا به دلیل نقاط ذوب مختلف	اتصال ترمینال	تجزیه و تحلیل متالوگرافی
جوشکاری مقاومتی	حرارت ورودی متوسط	اتصال ورق نازک	نظارت بر جریان و فشار
جوشکاری انتشار مولکولی	پیوستن به حالت جامد-	اتصالات رسانا{0}}با قابلیت اطمینان بالا	تست کشش و الکتریکی
لحیم کاری نقره ای مقاومتی	اتصال رسانایی بالا	قطعات تماس الکتریکی	تست مقاومت برشی

 

پارامترهای جوش لیزری نیاز به کنترل دقیق دارند:

قدرت لیزر: 800W-3000W، بسته به ضخامت مواد
سرعت جوش: 50-300mm/s
عمق نفوذ: بیشتر یا مساوی 80 درصد ضخامت مواد
تخلخل جوش: زیر محدودیت های مشخصات داخلی کنترل می شود
مقاومت تماس: معمولا<0.1mΩ for conductive joints

 

 

شیر ضد انفجار{0}}یک جزء ایمنی حیاتی در سیستم‌های باتری لیتیومی است.

 

اعتبار سنجی تولید معمولاً شامل موارد زیر است:

تست فشار ترکیدگی

تست نشت هلیوم

بازرسی نفوذ جوش

تجزیه و تحلیل متالوگرافی متقاطع-

اعتبار سنجی چرخه حرارتی

الزامات معمولی:

 

مورد آزمایشی	الزامات مهندسی
میزان نشت هلیوم	کمتر یا مساوی 1×10-6 Pa·m³/s
تست فشار ترکیدگی	با توجه به مشخصات بسته باتری
نفوذ جوش	ضخامت بیشتر یا مساوی 80 درصد
بازرسی بصری جوش	بدون ترک، همجوشی ناقص، یا پاشش بیش از حد
حفظ فشار	پس از چرخه حرارتی پایدار است

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

بازرسی تنگی گاز با استفاده از طیف سنجی جرمی هلیوم

 

سازندگان باتری نیاز به عملکرد آب بندی قابل اعتماد دارند زیرا حتی نشت میکروسکوپی می تواند تخریب الکترولیت را تسریع کند و طول عمر باتری را کاهش دهد.

تشخیص نشت طیف سنجی جرمی هلیوم حساسیت بالاتری را در مقایسه با آزمایش فشار هوای معمولی ارائه می دهد.

 

روش بازرسی	قابلیت تشخیص	برنامه
تست غوطه وری در آب	حساسیت کم	تایید اولیه آب بندی
تست پوسیدگی فشار هوا	حساسیت متوسط	غربالگری تولید
آزمایش طیف سنج جرمی هلیوم	کمتر یا مساوی 10-6 Pa·m³/s	اعتبار سنجی آب بندی پوشش باتری EV

 

آپولو تست نشت را در کنترل کیفیت تولید ادغام می کند تا هر ساختار آب بندی بحرانی را تأیید کند.

 

 

مشتریان خودرو قبل از تحویل انبوه به مدارک تایید کامل تولید نیاز دارند.

 

بسته معمولی PPAP سطح 3 شامل:

نقشه های مهندسی

گواهی مواد

نمودار جریان فرآیند

PFMEA

طرح کنترل

تجزیه و تحلیل سیستم اندازه گیری (MSA)

مطالعه قابلیت (Cp/Cpk)

نمونه گزارش بازرسی

سوابق تایید اولیه تولید

 

برای اجزای ساختاری باتری EV، قابلیت ابعادی معمولاً موارد زیر را هدف قرار می دهد:

Cpk بزرگتر یا مساوی 1.33 برای ابعاد کلی

Cpk بزرگتر یا مساوی 1.67 برای ابعاد بحرانی آب بندی

آپولو تحت شرایط زیر عمل می کند:

سیستم مدیریت کیفیت خودرو IATF 16949

سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001

انطباق با RoHS

مطابقت REACH

 

 

تولید یکپارچه از توسعه ابزار تا تولید انبوه

 

Xiamen Apollo راه حل های تولید OEM را برای جعبه های باتری EV، پوسته باتری ESS و صفحات پوشش آلومینیومی ارائه می دهد.

 

گردش کار تولید شامل:

بازرسی ورودی مواد

طراحی قالب و تجزیه و تحلیل DFM

مهر زنی کشش عمیق آلومینیومی

ماشینکاری ثانویه CNC

جوشکاری و آب بندی لیزری

درمان سطحی

بازرسی ابعادی

تست نشتی

ارسال PPAP

تحویل تولید انبوه

 

 

 

قابلیت تولید	مشخصات
مواد	3003-H14 آلیاژ آلومینیوم 3005
تحمل مهر زدن	± 0.01 میلی متر منطقه بحرانی
تکنولوژی جوشکاری	جوش لیزری، جوشکاری مقاومتی
تجهیزات بازرسی	CMM، سیستم اندازه گیری نوری
تست نشتی	طیف سنجی جرمی هلیوم
سیستم کیفیت	IATF 16949، ISO 9001
اعتبار سنجی تولید	PPAP سطح 3
زمان تحویل نمونه اولیه	20-30 روز
زمان تولید انبوه	15-20 روز

 

 

طراحی محفظه باتری نیاز به همکاری بین مهندسان مواد، مهندسان سازه و تیم های تولیدی دارد.

 

آپولو پشتیبانی می کند:

تجزیه و تحلیل DFM مرحله اولیه-

بهینه سازی انتخاب مواد

بررسی امکان سنجی قالب مهر زنی

اعتبار سنجی فرآیند جوشکاری

تولید نمونه اولیه

کنترل کیفیت تولید انبوه

 

برای مشتریانی که پلتفرم‌های باتری جدید را توسعه می‌دهند، ارتباطات مهندسی اولیه به کاهش چرخه‌های اصلاح ابزار و خطرات تولید کمک می‌کند.

 

 

تولید کننده کیس باتری آلومینیومی چه سطح PPAP می تواند برای پروژه های EV فراهم کند؟

آپولو مستندات سطح 3 PPAP شامل PFMEA، طرح کنترل، MSA، تجزیه و تحلیل قابلیت و گزارش های بازرسی ابعادی را ارائه می دهد.

 

چه مدت طول می کشدپوسته باتری آلومینیومی سفارشیابزار و نمونه برداری؟

بسته به پیچیدگی پوسته و الزامات اعتبار سنجی، ابزار معمولی و نمونه‌برداری نمونه اولیه به 20 تا 30 روز نیاز دارند.

 

چگونه نشتی جوشکاری پوشش باتری قبل از تولید انبوه آزمایش می شود؟

پوشش های باتری از طریق آزمایش نشت طیف سنج جرمی هلیوم، بازرسی جوش و آزمایش عملکرد فشار تأیید می شوند.