إرشادات للتحكم في التشوه في تصنيع ألواح غطاء بطارية الطاقة ومكونات سبائك الألومنيوم

في مجال تصنيع بطاريات الطاقة، تستخدم المكونات الرئيسية، مثل ألواح غطاء بطارية الطاقة، وألواح غطاء الألومنيوم للبطاريات، وأغطية بطاريات الليثيوم المنشورية، وألواح غطاء بطارية أيون الليثيوم-، على نطاق واسع هياكل سبائك الألومنيوم ذات الجدران الرقيقة-. نظرًا لخصائص سبائك الألومنيوم، مثل الموصلية الحرارية العالية، ومعامل التمدد الحراري العالي، والصلابة غير الكافية، يتم إنشاء التشوه بسهولة أثناء معالجة مكونات غلاف البطارية مثل الأغطية العلوية لخلايا البطارية المنشورية، وأغطية صندوق البطاريات المصنوعة من الألومنيوم، ومجموعات غطاء الأمان LFP. يؤثر هذا التشوه على أداء الختم، ودقة المطابقة، وجودة اللحام.

 

لتحسين استقرار تصنيع المكونات مثل ألواح غطاء البطارية والألواح ثنائية القطب ثنائية المعدن المصنوعة من النحاس والألومنيوم، يلخص ما يلي بشكل منهجي الطرق الفعالة لتقليل تشوه التصنيع من جوانب المواد والعمليات وأدوات القطع والتثبيت وتقنيات التشغيل.
 

 

ينشأ تشوه المكونات ذات الجدران الرقيقة-مثل أغطية بطاريات الطاقة والأغطية العلوية والكتل الطرفية بشكل أساسي من ثلاثة جوانب:

1. تخفيف التوتر الداخلي في الفراغ

ينطبق على: ملحق بطارية الليثيوم المنشورية / الغطاء العلوي لبطارية الليثيوم

تولد أجزاء التزوير الحرة أو البثق الكبيرة إجهادًا متبقيًا كبيرًا أثناء عملية التشكيل.

عندما تتم إزالة المادة أثناء القطع، فإن إعادة توزيع الضغط الداخلي يؤدي إلى تشوه الجزء.

 

2. قوة القطع وحرارة القطع

يؤدي قذف المواد بواسطة أداة القطع إلى تركيز الحرارة الموضعي، مما يؤدي إلى تفاقم تشوه السطح.

ولهذا تأثير كبير بشكل خاص على أغطية البطاريات المصنوعة من الألومنيوم-الرفيعة الجدران.

 

3. التشوه المرن الناتج عن طريقة التثبيت

يمكن أن يسبب التثبيت غير المستقر ضغطًا غير متساوٍ على الأجزاء.

بعد فك المشبك، تعود الأجزاء للخلف، مما يؤدي إلى انحرافات في الأبعاد.

 

 

1. تقليل التوتر الداخلي في الفراغ

ينطبق على: لوحة غطاء بطارية الألومنيوم / ألواح غطاء بطارية أيون الليثيوم-.

يمكن للطرق التالية تقليل الضغط الداخلي بشكل فعال وتحسين دقة الأبعاد:

الشيخوخة الطبيعية / الشيخوخة الاصطناعية: حرر الضغط تدريجيًا في الفراغ في ظل ظروف مستقرة.

تقادم الاهتزاز: استخدم الاهتزازات ذات التردد المنخفض-لتسريع معادلة الضغط الداخلي.

طريقة ما قبل التصنيع: إزالة المواد الزائدة ← تركها لفترة من الوقت ← إجراء عملية تصنيع ثانوية لضمان تحرير الضغط بشكل أكثر اكتمالًا.

 

2. تحسين الأدوات ومعلمات القطع

(1) اختيار هندسة الأداة

يفضل استخدام زاوية أشعل النار أكبر: فهي تقلل من تشوه القطع وتحسن إزالة الرقائق.

زاوية خلوص صغيرة للتخشين؛ زاوية خلوص كبيرة للتشطيب لتحقيق التوازن بين قوة الحافة وجودة السطح.

يُفضل استخدام زاوية حلزونية أكبر: وهي مناسبة للقطع بسرعة عالية-، مما يؤدي إلى تحسين استقرار المعالجة الآلية.

تقليل زاوية حافة القطع الرئيسية: يخفض درجة الحرارة في منطقة القطع، مما يقلل من التشوه الحراري.

(2) تحسين هيكل الأداة

تقليل عدد الأسنان وزيادة أخدود الرقاقة لتحسين كفاءة إزالة الرقاقة.

التحكم في خشونة حافة القطع إلى Ra أقل من أو يساوي 0.4μm.

تحكم بدقة في تآكل الأداة إلى أقل من أو يساوي 0.2 مم لتجنب تكوين الحافة العلوية.

(ينطبق حل الأداة هذا أيضًا على تصنيع الأجزاء الهيكلية مثل المكونات النحاسية المضغوطة واللوحة ثنائية القطب المصنوعة من النحاس والألومنيوم.)

 

3. تصميم هيكل التثبيت المحسن

ينطبق على: الغطاء العلوي لخلية البطارية المنشورية / يمكن أن تغطي البطارية المنشورية

تشمل طرق التثبيت التي تقلل التشوه بشكل فعال ما يلي:

تثبيت الوجه الطرفي المحوري: يمنع -الأجزاء الرقيقة الجدران من الضغط بشكل قطري.

تثبيت ظرف الفراغ: موزع بالتساوي، أقل احتمالية للتسبب في تشوه اللوحة، مناسب جدًا لتصنيع غطاء بطارية الألومنيوم.

طريقة الحشو الداخلي: قم بحقن وسيط قابل للانصهار في الجزء الرقيق-ذو الجدران لزيادة الصلابة، ثم قم بإذابته وسكبه بعد المعالجة الآلية.

 

4. تخطيط العمليات وتحسين تسلسل الآلات

إن أغطية بطاريات الطاقة عبارة عن أجزاء مانعة للتسرب ذات جدران رقيقة{{0}، ويعد الترتيب العلمي للعمليات أمرًا بالغ الأهمية.

تدفق العملية المعقول:

التخشين → شبه-التشطيب → مسح الزاوية → التشطيب

أضف خطوة نصف نهائية ثانية-إذا لزم الأمر للتخلص من الضغط المتوسط.

الحفاظ على بدل تشطيب موحد، يتم التحكم فيه بشكل عام في حدود 0.2-0.5 مم.
 

 

1. التصنيع المتماثل لتقليل تركيز الحرارة

على سبيل المثال، تصنيع لوحة الألومنيوم من 90 مم إلى 60 مم:

قد يؤدي القطع الفردي إلى تشوه مستوي يصل إلى 5 مم.

يمكن للقطع المتناظر ذو الطبقات التحكم في التشوه إلى حدود 0.3 مم.

 

2. تصنيع الطبقات لهياكل التجاويف المتعددة-.

مثل مجموعات أغطية الأمان LFP أو أغطية البطاريات المنشورية متعددة التجاويف

لا يمكن تشكيل تجويف تلو الآخر، وإلا فإن التوزيع غير المتساوي للضغط يمكن أن يؤدي بسهولة إلى التزييف؛

يجب تشكيل تجاويف متعددة في وقت واحد في طبقات.

 

3. التحكم في قوة القطع وحرارة القطع

يعد تقليل عمق القطع وزيادة معدل التغذية وسرعة المغزل أكثر ملاءمة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي عالي السرعة-.

يوصى باستخدام طحن التسلق للتشطيب لتقليل تصلب العمل والضغط السطحي.

 

4. تحسين مسار الأداة وإحكام التثبيت

قم بفك المشبك بشكل مناسب قبل الانتهاء ← اسمح للجزء بالعودة بشكل طبيعي ← ثم اضغط برفق لتثبيته، مما قد يقلل بشكل كبير من التشوه النهائي.

يجب أن تكون قوة التثبيت صغيرة قدر الإمكان، ويجب أن يكون اتجاه القوة معقولاً.

 

5. تجنب "القطع المستقيم-" عند معالجة التجاويف

يوصى بحفر ثقب الأداة أولاً أو استخدام مسار أداة حلزونية لتقليل تراكم الحرارة وخطر كسر الأداة.

 

 

يتم تطبيقه على المنتجات التالية: لوحة غطاء بطارية الطاقة / غطاء صندوق بطارية الألومنيوم / غطاء بطارية الليثيوم المنشورية / الغطاء العلوي لبطارية الليثيوم / مجموعة غطاء الأمان LFP

 

يجب التحكم بشكل شامل في تقليل التشوه من الجوانب التالية:

 

تقليل الضغط الداخلي في الفراغ (التقادم والمعالجة المسبقة-)

تحسين الأدوات ومعلمات القطع

اعتماد هياكل التثبيت المتقدمة (تركيبات الفراغ، وطرق التعبئة)

عمليات التخطيط العقلاني واستراتيجيات مسار الأداة

تقنيات التشغيل تعتمد على بنية التجويف وخصائص الجدران الرقيقة-.

 

من خلال هذه التدابير، يمكن تحسين دقة التصنيع وجودة المظهر وأداء اللحام لألواح غطاء بطارية الطاقة والمكونات الهيكلية المصنوعة من سبائك الألومنيوم ذات الصلة بشكل كبير، مما يوفر ضمانًا قويًا لسلامة وموثوقية أنظمة بطاريات الطاقة.