1. Примум житла: "Захист" та "Менеджер космосу" літієвих батарей "та" Менеджер космосу "
Чому літієві батареї сприяють призматичним корпусам? Це випливає з їх подвійних основних функцій. По -перше, як фізичний щит, вони захищають від зовнішнього впливу та стиснення, запобігаючи пошкодженню внутрішніх акумуляторних комірок та сепараторів, які можуть призвести до коротких схем. По -друге, їх акуратна прямокутна структура максимізує простір акумуляторних батарей, що дозволяє High - акумуляторні пакети щільності, такі як будівельні блоки -, критичні для електричних транспортних засобів, що прагнуть до тривалих діапазонів руху.
Крім того, призматичне житло також виконує важливі завдання розсіювання тепла та герметизації. Теплопровідність металу ефективно розсіює тепло, що утворюється акумуляторними клітинами, тоді як точна конструкція герметизації запобігає витоку електроліту та захищає клітини від вологи та пилу. Можна сказати, що якість призматичного корпусу безпосередньо визначає термін експлуатації та безпеку літієвих батарей.
2. Вибір правильного матеріалу - це половина битви за житло.
Сила призматичного житла надходить від високих матеріалів якості -. В даний час вибір основних алюмінієвих сплавів та нержавіючої сталі, кожен з яких має свої сили та підходить для різних сценаріїв застосування.
(I) Алюмінієвий сплав: "Золотий вибір" для легкої та вартості -
У полі нових акумуляторів енергетичного транспортного засобу 3003 - алюмінієвий сплав H14 - це безперечний "провідний гравець". З щільністю лише 2,7 г/см³, вона на 60% легша, ніж нержавіюча сталь, ефективно зменшуючи загальну вагу акумулятора. Додавання марганцю підвищує свою пластичність, що дозволяє йому протистояти "тесту" повторного розтягування та формування, досягаючи міцності на розрив, що перевищує 140mpa -, еквівалентний області розміром з нігтом, що витримує тиск 1,4 кг.
Однак поверхні з алюмінієвого сплаву сприйнятливі до окислення та мають погану резистентність до корозії, що потребує "поверхневого оновлення". Для цього потрібен процес анодизації, який утворює 5 - 10 мкм оксиду оксиду на поверхні. Ця плівка діє як захисний шар, захищаючи від корозії від електроліту. Деякі продукти високого класу також проходять пасиваційне лікування для подальшого підвищення стійкості до погоди.
(Ii) нержавіюча сталь: "жорстка - ядра" для екстремальних середовищ
Для додатків, що потребують високих - Захист міцності, таких як електростанції для зберігання енергії та спеціалізоване обладнання, матеріали з нержавіючої сталі, такі як 1020 сталі, є дуже прихильними. Його міцність на розрив перевищує 450 МПа, що більше ніж утричі перевищує міцність алюмінієвих сплавів, що дозволяє йому протистояти сильному впливу та високих температур. Однак нержавіюча сталь також має свої недоліки: її щільність до 7,85 г/см³ збільшує загальну вагу акумулятора, а його вартість приблизно на 30% вище, ніж у алюмінієвих сплавів. Тому він рідко використовується у вазі - чутливих автомобільних акумуляторних акумуляторів.
Для вирішення стійкості до окислення нержавіючої сталі на заводі використовуються нікель або цинкове покриття для створення металевого покриття на поверхні, підвищення стійкості до корозії та оптимізації продуктивності зварювання.
3. Основний процес: перетворення від плоскої пластини до порожнини
Перетворення плоского листа з металу в акуратно форму квадратного корпусу вимагає декількох ретельно виготовлених процесів, включаючи штампування, розтягування, збірку та зварювання, кожен з яких вимагає ретельної точності.
(1) штампування: визначення "основного контуру" корпусу
Штампування - це перший крок у виробництві житла, по суті, формуючи металевий лист. Робітники подають вирізаний металевий лист у серво -штампувальну машину, де високі - точні помирання (з допусками, які контролюються в межах ± 0,01 мм, еквівалентно 1/5 діаметру людського волосся) чинять тиск, щоб вибухнути на дно та бокову стінку в один раз.
Ключовими для цього кроку є точність штампу та тиск на удар: шорсткість поверхні штампу повинна контролюватися нижче RA0.8, щоб забезпечити гладку, Burr - вільну поверхню. Пізніше Беррс може пробити сепаратор клітин і викликати коротке замикання. Тиск, що пробивається, повинен бути відрегульований на основі товщини листа, як правило, від 50 до 200 кН. Занадто мало тиску призводить до неповного формування, тоді як занадто багато може призвести до розтріскування аркуша.
(2) Глибокий малюнок: ключ до виготовлення корпусу "стояти вертикально"
Прототип штампу зазнає глибокого процесу малювання, щоб створити тривалість порожнини -. Це як "дме повітряна куля", але процес набагато точніший: для поступово поглиблення аркуша використовується багато - машина для розтягування станції, при цьому кожна глибина розтягування контролюється на 5-10 мм. Після 3-5 розтяжок досягається бажана глибина оболонки.
Під час процесу розтягування є три ключові параметри, які неможливо неправильно відрегулювати: швидкість розтягування слід підтримувати на 5 - 10 мм/с. Занадто швидко може легко спричинити розрив матеріалу, хоча занадто повільно призводить до низької ефективності. Проміжок штампу слід встановити в 1,1-1,2 рази за товщину листа, щоб забезпечити плавний потік матеріалу. Для зменшення тертя між штампою та аркушем слід застосовувати спеціальну мастило на основі літію. Ці деталі безпосередньо визначають рівномірність товщини стінки оболонки (толерантність повинна бути в межах ± 5%).
(3) Асамблея клітин: "Технологічна вистава" ламінування та обмотки
Після формування оболонки повинен бути встановлений "Основна компонент" - Акумулятор -. Цей крок використовує два основні процеси: ламінування та намотування, кожен з них підібраний до різних вимог до продуктивності.
Ламінація:"Вишуканий вибір" для високих - кінцевих продуктів
Процес ламінування схожий на укладання ігрових карт, укладання позитивних та негативних електродів та сепараторів шару за шаром у порядку "позитивний електрод - сепаратор - негативний електрод - сепаратор." Цей процес пропонує такі переваги, як більш регулярна структура клітин, зменшення внутрішнього стресу та триваліший термін циклу (до 2000 циклів або більше). Його щільність енергії на 5% - на 10% вище, ніж процес намотування, що робить його широко використовується у високих - кінцевих цифрових акумуляторних батареїв та твердотільних акумуляторів.
Однак ламінування вимагає надзвичайно високої точності: необхідна система вирівнювання зору, щоб забезпечити, щоб позиційне відхилення кожного електрода не перевищує ± 50 мкм (еквівалентне половині волосся людини). В іншому випадку поточний розподіл буде нерівномірним, що впливає на продуктивність акумулятора. В даний час найдосконаліші високі машини для ламінування - можуть складати до 300 клітин на хвилину, що еквівалентно п'яти клітинам в секунду.
Acey - SSM - CМашина для укладання акумулятораможе бути застосований до процесу укладання літію - іонних шматочків полюсів акумулятора. Процес завантаження ручної плівки, подальшу корекцію положення полюса та ламінування завершується автоматично, що має характеристики високої ефективності ламінування та високої точності.
Намотування:"Король швидкості" масової ефективності виробництва
Процес обмотки схожий на туалетний папір: Листи електродів і сепаратор спірально котяться в циліндричну клітину, яку потім розміщують у прямокутний кожух, щоб сформувати його. Найбільша його перевага - висока ефективність виробництва. Одна виробнича лінія може виробляти до 100 000 комірок на день, що робить її ідеальною для великих виробничих акумуляторів живлення електроенергії -.
Ядро обмотки керує "натягом": Напруга повинна підтримуватися між 10 - 20n. Нерівномірне напруження може спричинити деформацію клітин, сепаратор зморщується і навіть короткі схеми. Тому машини високого класу обмотки оснащені системою компенсації динамічної напруги, щоб гарантувати, що коливання напруги не перевищують ± 1n. Інфрачервоне виявлення також контролює вирівнювання електродів у режимі реального часу (відхилення краю менше або дорівнює ± 100 мкм).
Acey - swm - pМашина намотування акумулятораможе бути застосований до процесу обмотки квадратних акумуляторів. Обладнання призначене для годування матеріалів ізоляційної плівки, годування типу полюсів, годування ручної плівки, автоматичного витягування плівки, введення шпильки та обмотки. Накриваюча голка приймає трапецієподібну пару - до - комбінованої конструкції підключення, а ширина комірки обмотки може бути відрегульована в певному діапазоні.
(4) Зварювальне зварювання: Побудова суцільної "лінії безпеки"
Після встановлення акумулятора в кожух, верхня кришка повинна бути встановлена та запечатана зварою. Це критичний крок для запобігання витоку електроліту та ізоляції зовнішніх домішок. В даний час існує дві основні технології зварювання: лазерне зварювання та зварювання опору.
Лазерне зварювання: Майстер точності герметизації
Лазерне зварювання схоже на делікатний скальпель, використовуючи 50 - 100 Вт імпульсного лазера для створення 0,3 - шириною 0,5 мм на суглобі між корпусом і верхньою кришкою, що має товщину волосся людини. Цей метод зварювання має невелику зону, що постраждала від тепла, запобігаючи пошкодженню внутрішніх акумуляторних комірок. Він також забезпечує виняткову герметизацію, при цьому детектор витоку гелію вимірює швидкість витоку до менше або дорівнює 1 × 10⁻⁹mbar ・ л/с (еквівалентний менше 1 падіння витоку на рік).
Зварювання опору: Ключ ефективності до масового виробництва
Зварювання опору - це метод "швидкого плями зварювання". Електроди застосовують тиск 50 - 100n і струм 5 - 10ka, використовуючи тепло, що генерується струмом для розплаву та зливання зварних деталей. Його висока швидкість зварювання (лише 0,1-0,3 секунди за точку) робить його придатним для масового виробництва великих розмірів. Однак для цього вимагає суворий струм, ексесивна струм форми хвилі, може легко спалити корпус, тоді як занадто мало струму може призвести до холодних зварних швів.
4. Основне обладнання: "Хардкор -підтримка" автоматизованих виробничих ліній
Точне виробництво квадратних корпусів покладається на серію високого - кінцевого обладнання. Ці пристрої діють як "руки і ноги" виробничої лінії, забезпечуючи точність та ефективність кожного процесу.
(1) Літер для ліплення: "майстри форм", які формують корпуси
Машина штампування сервоприводу: Оснащений датчиком переміщення з роздільною здатністю 0,001 мм, він контролює тиск і положення штампування в режимі реального часу, досягаючи закритого - управління циклами - як "майстер з очима", що забезпечують точні розміри кожного житла.
Multi - Машина розтягування станції: інтегрована з робототехнічною системою автоматичного завантаження та вивантаження, цикл розтягування на станцію менше або дорівнює 5 секунд, підвищуючи ефективність на понад 30% порівняно з ручним завантаженням та розвантаженням, а також усунувши помилки, спричинені ручною роботою.
(2) Обладнання для складання: Побудова "інструменту головного складання" для акумуляторних комірок
Високий - машина для укладання швидкості: керований лінійним двигуном, він досягає точності позиціонування ± 25 мкм і автоматично виправляє відхилення листів електродів під час укладання, щоб забезпечити акуратне укладання.
High - Машина точної обмотки: підходить для електродівних листів із шириною 50-300 мм, він використовує сервомотор для управління швидкістю обмотки і оснащений системою виявлення дефектів електродів, яка автоматично зупиняє машину, якщо буде виявлено подряпини або пошкодження.
(3) Інспекційне обладнання: Захист якості
- Координатна вимірювальна машина: Повністю оглядає розміри корпусу, включаючи довжину, ширину та висоту (толерантність ± 0,1 мм) та рівномірність товщини стін (менше або дорівнює 5%), забезпечуючи, щоб кожне корпус відповідав вимогам складання.
- X - Інспекція променів: проникає в корпус, щоб чітко побачити внутрішню збірку акумуляторної клітини, оглядаючи вирівнювання електродів (необхідне більше або дорівнює 99%) та пошкодженням діафрагми для запобігання внутрішніх ризиків короткого замикання.
- Тестувальна машина для стиснення: Застосування тиску 100-500N до корпусу, перевіряючи деформацію менше або дорівнює 0,5 мм, забезпечуючи захист від зіткнень та подрібнення.
5. Контроль якості: "Захищена мережа" протягом усього процесу
Безпека літію акумулятора не потребує компромісів. Тому виробництво квадратних корпусів зазнає комплексного контролю якості від сировини до готового продукту, з контрольними пунктами, встановленими на кожному етапі.
(1) Огляд сировини: пильно стежити за "введенням"
Коли сировина потрапляє на фабрику, алюмінієві сплави та нержавіюча сталь повинні бути випробувані на композицію (наприклад, вміст марганцю та нікелю), механічні властивості (міцність на розрив та пластичність) та гладкість поверхні. Якщо сировина має дефекти, навіть найскладніша обробка не може їх виправити.
(2) Контроль процесу: слідкуйте за кожним кроком
- Калібрування штампу: штампування та штампи калібруються кожні чотири години, щоб запобігти зношенню та розмірних відхиленнях у корпусі.
- Спочатку - Інспекція частини: Перед кожним зсувом виробництва перший готовий продукт зазнає всебічного огляду його розмірів, зовнішності та герметизації. Тільки кваліфікована продукція може бути поставлена в масове виробництво.
- Інспекція патрулювання: інспектори якості випадково вибирають 10 продуктів для тестування щогодини, щоб негайно визначити коливання процесів.
(3) Тестування готового продукту: зміцнення "заводського проходу"
- Перш ніж виїхати з фабрики, готова продукція повинна пройти ряд суворих тестів:
- Тест на падіння: вільне падіння з висоти 1,5 метра на підлогу листяних порід, без пошкодження корпусу та коливання продуктивності клітин менше або дорівнюють 5%;
- Високий - Тест на зберігання температури: зберігання на 60 градусів протягом 72 годин, без випивання або витоку в корпусі та зміна електролітної провідності менше або дорівнює 3%;
- Тест на цикл: 1000 циклів при 1С зарядки та умовах розряду, при цьому швидкість утримання потужностей більше або дорівнює 85%. Тільки корпус, які проходять усі ці випробування, затверджені для використання.