Riktlinjer för deformationskontroll vid bearbetning av batteriskyddsplåtar och aluminiumlegeringskomponenter

Inom området för kraftbatteritillverkning använder nyckelkomponenter som Power Battery Cover Plates, Aluminium Cover Plates för batterier, Prismatic Lithium Battery Locks och Lithium-ion Battery Cover Plates i stor utsträckning tunna-väggiga aluminiumlegeringsstrukturer. På grund av egenskaperna hos aluminiumlegeringar, såsom hög värmeledningsförmåga, hög värmeutvidgningskoefficient och otillräcklig styvhet, genereras lätt deformation under bearbetning av batterihöljeskomponenter såsom topplock för prismatiska battericeller, aluminiumbatteriboxkåpor och LFP Safety Cover Sets. Denna deformation påverkar tätningsprestanda, matchningsnoggrannhet och svetskvalitet.

 

För att förbättra tillverkningsstabiliteten för komponenter som batteritäckplåtar och bipolära koppar- och aluminiumplattor, sammanfattar följande systematiskt effektiva metoder för att minska bearbetningsdeformation från aspekter av material, processer, skärverktyg, fastspänning och driftteknik.
 

 

Deformation av tunna-väggiga komponenter som batterikåpor, topplock och kopplingsplintar kommer huvudsakligen från tre aspekter:

1. Lindring av inre stress i det tomma

Gäller: Prismatic Lithium Battery Annex / Lithium Battery Top Cap

Fri smide eller stora extruderade delar genererar betydande restspänningar under formningsprocessen.

Eftersom material avlägsnas under skärning leder omfördelningen av inre spänningar till deformation av delen.

 

2. Skärkraft och skärvärme

Extruderingen av material av skärverktyget orsakar lokal värmekoncentration, vilket förvärrar ytdeformation.

Detta har en särskilt stor inverkan på tunna-väggiga batteriluckor i aluminium.

 

3. Elastisk deformation orsakad av fastspänningsmetoden

Instabil fastspänning kan orsaka ojämn belastning på delarna.

Efter att ha lossat klämman fjädrar delarna tillbaka, vilket leder till dimensionsavvikelser.

 

 

1. Minska inre stress i det tomma

Gäller: Aluminium batteriskyddsplatta/litium-ion batteriskyddsplåtar

Följande metoder kan effektivt minska inre spänningar och förbättra dimensionsnoggrannheten:

Naturligt åldrande / artificiellt åldrande: Frigör gradvis stress i ämnet under stabila förhållanden.

Vibrationsåldring: Använd lågfrekventa-vibrationer för att påskynda inre spänningsutjämning.

För-bearbetningsmetod: Ta bort överflödigt material → låt stå en stund → utför sekundär bearbetning för att säkerställa mer fullständig spänningsfrigöring.

 

2. Optimera verktyg och skärparametrar

(1) Val av verktygsgeometri

En större spånvinkel är att föredra: Det minskar skärdeformationen och förbättrar spånavlägsnandet.

Liten släppningsvinkel för grovbearbetning; stor frigångsvinkel för efterbehandling för att balansera skäreggstyrka och ytkvalitet.

En större spiralvinkel är att föredra: Lämplig för hög-skärning, vilket förbättrar bearbetningsstabiliteten.

Minska huvudsaklig skäreggsvinkel: Sänker temperaturen i skärzonen, vilket minskar termisk deformation.

(2) Verktygsstrukturoptimering

Minska antalet tänder och öka spånspåret för att förbättra spånavlägsnandet.

Kontrollera skäreggens grovhet till Ra Mindre än eller lika med 0,4μm.

Kontrollera strikt verktygsslitage till mindre än eller lika med 0,2 mm för att undvika uppbyggd-kantbildning.

(Denna verktygslösning är också användbar för bearbetning av strukturella delar som kopparpressade komponenter och koppar och aluminium bimetall bipolär platta.)

 

3. Förbättrad klämkonstruktionskonstruktion

Gäller: topplocket för prismatisk battericell / prismatisk batteriburk

Spännmetoder som effektivt minskar deformation inkluderar:

Axial ändytas fastspänning: Förhindrar att tunna-väggiga delar komprimeras radiellt.

Vakuumchuckklämning: Jämnt fördelad, mindre benägen att orsaka plåtdeformation, mycket lämplig för bearbetning av batterilock i aluminium.

Intern fyllningsmetod: Injicera ett smältbart medium i den tunna-väggiga delen för att öka styvheten, lös sedan upp och häll ut det efter bearbetning.

 

4. Processplanering och bearbetningssekvensoptimering

Batterilock är tunna-väggiga tätningsdelar, och det vetenskapliga arrangemanget av processer är avgörande.

Rimligt processflöde:

Grovbearbetning → Halv-finbearbetning → Hörnrensning → Finbearbetning

Lägg till ett andra halv{0}}efterbearbetningssteg om det behövs för att frigöra mellanliggande stress.

Upprätthåll enhetlig efterbehandlingsmån, vanligtvis kontrollerad inom 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Symmetrisk bearbetning för att minska värmekoncentrationen

Till exempel, bearbetning av en aluminiumplåt från 90 mm till 60 mm:

Ett enda snitt kan orsaka plan deformation på upp till 5 mm.

Skiktad symmetrisk skärning kan kontrollera deformationen till inom 0,3 mm.

 

2. Layered Machining of Multi-Cavity Structures

Till exempel LFP Safety Cover Sets eller prismatiska batterilock med flera-hålrum

Kan inte bearbetas hålrum för hålrum, annars kan ojämn spänningsfördelning lätt leda till skevhet;

Flera kaviteter måste bearbetas samtidigt i lager.

 

3. Kontroll av skärkraft och skärvärme

Att minska skärdjupet, öka matningshastigheten och spindelhastigheten är mer lämpade för höghastighets CNC-bearbetning.

Klättrande fräsning rekommenderas för finbearbetning för att minska arbetshärdning och ytspänning.

 

4. Optimera verktygsbanan och spänntätheten

Lossa klämman på lämpligt sätt innan du avslutar → låt delen fjädra tillbaka naturligt → tryck sedan lätt för att säkra den, vilket avsevärt kan minska den slutliga deformationen.

Spännkraften bör vara så liten som möjligt och kraftens riktning bör vara rimlig.

 

5. Undvik "rakt-nedskärning" vid bearbetning av hålrum

Det rekommenderas att först borra ett verktygshål eller använda en spiralformad verktygsbana för att minska värmeuppbyggnaden och risken för verktygsbrott.

 

 

Tillämpas på följande produkter: Power Battery Cover Plate / Aluminium batterilåda lock / Prismatic Lithium Battery Lock / Lithium Battery Top Cap / LFP Safety Cover Set

 

Att minska deformationen bör kontrolleras på ett heltäckande sätt från följande aspekter:

 

Minska inre spänningar i ämnet (åldrande och för-bearbetning)

Optimera verktyg och skärparametrar

Anta avancerade klämstrukturer (vakuumfixturer, fyllningsmetoder)

Rationellt planera processer och verktygsvägsstrategier

Driftstekniker baserade på kavitetsstruktur och tunnväggsegenskaper

 

Genom dessa åtgärder kan tillverkningsprecisionen, utseendekvaliteten och svetsförseglingsprestandan för batteritäckplåtar och tillhörande strukturkomponenter av aluminiumlegering förbättras avsevärt, vilket ger en solid garanti för säkerheten och tillförlitligheten hos kraftbatterisystem.