Retningslinjer for deformationskontrol ved bearbejdning af batteridækplader og aluminiumslegeringskomponenter

Inden for fremstilling af strømbatterier anvender nøglekomponenter såsom strømbatteridækselplader, aluminiumsdækplader til batterier, prismatiske lithiumbatterilåg og lithium-ionbatteridækplader i vid udstrækning tynde-væggede aluminiumslegeringsstrukturer. På grund af egenskaberne ved aluminiumlegeringer, såsom høj termisk ledningsevne, høj termisk udvidelseskoefficient og utilstrækkelig stivhed, genereres deformation let under bearbejdning af batterihuskomponenter såsom toplåg til prismatiske battericeller, aluminiumsbatteriboksdæksler og LFP sikkerhedsdækselsæt. Denne deformation påvirker tætningsydelsen, matchningsnøjagtigheden og svejsekvaliteten.

 

For at forbedre produktionsstabiliteten af ​​komponenter såsom batteridækplader og bipolære kobber- og aluminiumplader, opsummerer følgende systematisk effektive metoder til at reducere bearbejdningsdeformation fra aspekter af materialer, processer, skæreværktøjer, fastspænding og driftsteknikker.
 

 

Deformation af tynde-væggede komponenter såsom batteridæksler, topdæksler og klemrækker stammer hovedsageligt fra tre aspekter:

1. Lindring af indre stress i det tomme

Gælder for: Prismatic Lithium Battery Annexe / Lithium Battery Top Cap

Fri smedning eller store ekstruderingsdele genererer betydelig restspænding under formningsprocessen.

Da materiale fjernes under skæring, fører omfordelingen af ​​indre spændinger til deldeformation.

 

2. Skærekraft og skærevarme

Ekstruderingen af ​​materiale af skæreværktøjet forårsager lokal varmekoncentration, hvilket forværrer overfladedeformation.

Dette har en særlig stor indvirkning på tynde-væggede batteridæksler i aluminium.

 

3. Elastisk deformation forårsaget af fastspændingsmetoden

Ustabil fastspænding kan forårsage ujævn belastning af delene.

Efter at klemmen er løsnet, springer delene tilbage, hvilket fører til dimensionelle afvigelser.

 

 

1. Reduktion af indre stress i det tomme felt

Gælder for: Aluminiumsbatteridæksel/lithium-ionbatteridækselplader

Følgende metoder kan effektivt reducere intern stress og forbedre dimensionsnøjagtigheden:

Naturlig aldring / kunstig aldring: Frigør gradvist stress i emnet under stabile forhold.

Vibrationsældning: Brug lavfrekvente-vibrationer til at accelerere intern stressudligning.

For-bearbejdningsmetode: Fjern overskydende materiale → lad stå i et stykke tid → udfør sekundær bearbejdning for at sikre mere fuldstændig spændingsfrigivelse.

 

2. Optimering af værktøjer og skæreparametre

(1) Valg af værktøjsgeometri

En større spånvinkel er at foretrække: Det reducerer skæredeformation og forbedrer spånfjernelsen.

Lille frigangsvinkel til skrub; stor frigangsvinkel til efterbehandling for at balancere skærkantstyrke og overfladekvalitet.

En større helixvinkel er at foretrække: Velegnet til høj-skæring, hvilket forbedrer bearbejdningsstabiliteten.

Reducer hovedskærets vinkel: Sænker temperaturen i skærezonen, hvilket reducerer termisk deformation.

(2) Værktøjsstrukturoptimering

Reducer antallet af tænder og øg spånrillen for at forbedre effektiviteten til spånfjernelse.

Kontroller skærkantens ruhed til Ra Mindre end eller lig med 0,4μm.

Kontroller strengt værktøjsslid til mindre end eller lig med 0,2 mm for at undgå opbygget-kantdannelse.

(Denne værktøjsløsning er også anvendelig til bearbejdning af strukturelle dele såsom kobberpressede komponenter og kobber og aluminium bimetal bipolær plade.)

 

3. Forbedret spændestrukturdesign

Gælder for: toplåget til en prismatisk battericelle / prismatisk batteridåse

Spændemetoder, der effektivt reducerer deformation omfatter:

Aksial endefladeklemning: Forhindrer tynde-væggede dele i at blive komprimeret radialt.

Vacuum chuck fastspænding: Jævnt fordelt, mindre tilbøjelig til at forårsage pladedeformation, meget velegnet til bearbejdning af aluminium batteridæksel.

Intern påfyldningsmetode: Injicer et smeltbart medium i den tynde-væggede del for at øge stivheden, opløs og hæld det derefter ud efter bearbejdning.

 

4. Procesplanlægning og bearbejdningssekvensoptimering

Batteridæksler er tynde-væggede forseglingsdele, og det videnskabelige arrangement af processer er afgørende.

Rimelig procesflow:

Skrubbearbejdning → Halv-finishing → Hjørnerydning → Finishing

Tilføj et andet semi-efterbehandlingstrin, hvis det er nødvendigt for at frigøre mellembelastning.

Oprethold ensartet efterbehandlingstillæg, generelt kontrolleret inden for 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Symmetrisk bearbejdning for at reducere varmekoncentrationen

For eksempel bearbejdning af en aluminiumsplade fra 90 mm til 60 mm:

Et enkelt snit kan forårsage plan deformation på op til 5 mm.

Lagdelt symmetrisk skæring kan kontrollere deformationen til inden for 0,3 mm.

 

2. Lagdelt bearbejdning af multi-hulrumsstrukturer

Såsom LFP Safety Cover Sets eller prismatiske batterilåg med flere-kaviteter

Kan ikke bearbejdes hulrum for hulrum, ellers kan ujævn spændingsfordeling let føre til vridning;

Flere hulrum skal bearbejdes samtidigt i lag.

 

3. Styring af skærekraft og skærevarme

Reduktion af skæredybden, forøgelse af fremføringshastigheden og spindelhastigheden er mere velegnede til høj-CNC-bearbejdning.

Klatrefræsning anbefales til efterbehandling for at reducere arbejdshærdning og overfladebelastning.

 

4. Optimer værktøjsstien og fastspænding

Løsn klemmen på passende vis før efterbehandling → lad delen springe naturligt tilbage → tryk derefter let for at sikre den, hvilket kan reducere den endelige deformation betydeligt.

Klemkraften skal være så lille som muligt, og retningen af ​​kraften skal være rimelig.

 

5. Undgå "lige-nedskæring" ved bearbejdning af hulrum

Det anbefales at bore et værktøjshul først eller bruge en spiralformet værktøjsbane for at reducere varmeopbygning og risikoen for værktøjsbrud.

 

 

Anvendes på følgende produkter: Power batteri dækplade / aluminium batteriboks dæksel / prismatisk lithium batteri låg / lithium batteri topdæksel / LFP sikkerhedsdæksel sæt

 

Reduktion af deformation bør kontrolleres omfattende ud fra følgende aspekter:

 

Reduktion af intern spænding i emnet (ældning og for-bearbejdning)

Optimering af værktøjer og skæreparametre

Vedtagelse af avancerede spændestrukturer (vakuumarmaturer, påfyldningsmetoder)

Rationelt planlægning af processer og værktøjsstistrategier

Driftsteknikker baseret på hulrumsstruktur og tynde{{0} vægkarakteristika

 

Gennem disse foranstaltninger kan fremstillingspræcisionen, udseendekvaliteten og svejseforseglingsydeevnen af ​​batteridækplader og relaterede aluminiumslegeringskomponenter forbedres væsentligt, hvilket giver en solid garanti for sikkerheden og pålideligheden af ​​strømbatterisystemer.