Alumiiniumist akukorpuse ja katteplaadi tembeldamine: energiasalvestussüsteemide kvaliteedikontroll

3003/3005 alumiiniumsulamist akude korpused nõuavad kontrollitud sügavtõmbamist, mõõtmete stabiilsust ja defektidevaba keevitamist, et taluda siserõhu muutusi EV ja ESS rakendustes. Xiamen APOLLO Technology toodab kohandatud alumiiniumist akukarpe ja katteplaate, kasutades täppisstantsimist, laserkeevitust, heeliumi lekkekontrolli ja PPAP 3. taseme kvaliteedikontrollisüsteeme.

 

 

 

Materjali valik: 3003-H14 ja 3005 alumiiniumi omadused ISO 9001 tootmiskontrolli all

 

Liitium{0}}ioonakudes kasutatavad alumiiniumaku kestad nõuavad tasakaalu vormitavuse, mehaanilise tugevuse, korrosioonikindluse ja elektriisolatsiooni vahel.

Kõige levinumad materjalid on 3003-H14 ja 3005 alumiiniumsulamid. Nende mangaanisisaldus parandab struktuuri stabiilsust sügavtõmbeprotsesside ajal, säilitades samal ajal madala tiheduse.

 

Materjal	Peamine sulami element	Tõmbetugevus	Pikendamine	Tihedus	Tüüpiline rakendus
3003-H14 Alumiinium	Al-Mn sulam	140-180 MPa	3-8%	2,73 g/cm³	EV aku korpus, ESS aku kest
3005 Alumiinium	Al-Mn-Mg sulam	150-200 MPa	4-10%	2,72 g/cm³	Tugev{0}}aku korpus
C1100 Vask	Cu 99,90% või suurem	205-275 MPa	35% või suurem	8,96 g/cm³	Aku juhtivad komponendid
C2680 messing	Cu-Zn-sulam	300-450 MPa	20-40%	8,47 g/cm	Klemm ja tembeldatud elektriosad

 

Silindriliste, prismakujuliste ja energiat salvestavate akustruktuuride puhul jääb materjali paksus tavaliselt vahemikku 0,5–1,5 mm, sõltuvalt pakendi konstruktsiooninõuetest.

 

Sügavtõmbeprotsessi tuleb kontrollida:

Tühja hoidiku jõud: 30-120 kN sõltuvalt kesta suurusest
Joonistussuhe: üldiselt väiksem või võrdne 2,0 esimese-etapi joonistamise puhul
Seina paksuse vähendamine: kontrollitud 10-20% piires
Mõõtmete tolerants: tavaliselt ±0,05 mm, kriitilised alad kuni ±0,01 mm
Pinna karedus: Ra Vähem või võrdne 0,8 μm tihenduspindade puhul

 

 

Alumiiniumist akukestad on tundlikud materjali voolutingimuste suhtes. Liigne deformatsioon tekitab mikropragusid, ebapiisav surve aga kortse.

Levinud vead ja kontrollimeetodid:

 

Defekti tüüp	Algpõhjus	Tehniline kontroll
Seina pragunemine	Liigne tõmbepinge joonistamise ajal	Optimeeritud stantsi raadius ja määrimine
Põhja hõrenemine	Ebaühtlane materjalivool	Progressiivne joonistamise simulatsioon
Pinna kriimud	Matriitsi saastumine või halb määrimine	Automaatne puhastussüsteem
Mõõtmete kõrvalekalle	Springback pärast vormimist	CMM-i kontrolli ja kompensatsiooni disain
Alumiiniumi rebimine	Vale tooriku suurus	DFM-i analüüs enne tööriistade paigaldamist

 

Apollo kasutab kriitiliste mõõtmete kontrollimiseks enne masstootmist progressiivseid stantsimisstantse, täppistöötluse stantse ja CMM-i kontrollisüsteeme.

 

 

 

Laserkeevitus Cu{0}}Al ja alumiiniumkatte ühendamise jõudlus rõhu all

 

Aku katteplaadid sisaldavad mitmeid funktsionaalseid komponente:

Positiivsed ja negatiivsed klemmid

Plahvatuskindlad{0}}ventilatsiooniventiilid

Vedeliku sissepritse pordid

Ohutusrõhu vabastuskonstruktsioonid

Siini ühendusliidesed

Keevitusprotsess mõjutab otseselt aku ohutust, sest mittetäielik sulamine või poorid võivad põhjustada elektrolüüdi leket ja rõhuhäireid.

Alumiiniumist akukatete puhul on levinud ühendamistehnoloogiad järgmised:

 

Keevitustehnoloogia	Soojuse sisend	Tüüpiline rakendus	Kvaliteedikontroll
Laserkeevitus Al-Al	Madal lokaalne soojus	Katteplaadi tihendus	Keevisõmbluse läbitungimise kontroll
Laserkeevitus Cu{0}}Al	Suured raskused erinevate sulamispunktide tõttu	Terminali ühendus	Metallograafiline analüüs
Takistuskeevitus	Keskmine soojuse sisend	Õhuke lehtliitmine	Voolu ja rõhu jälgimine
Molekulaarne difusioonkeevitus	Tahkis{0}}liitumine	Suure{0}}kindlusega juhtivad ühendused	Tõmbe- ja elektrikatsed
Vastupidavus hõbedane jootmine	Kõrge juhtivusega ühendus	Elektrilised kontaktosad	Nihketugevuse testimine

 

Laserkeevitusparameetrid nõuavad ranget kontrolli:

Laseri võimsus: 800W-3000W, olenevalt materjali paksusest
Keevituskiirus: 50-300mm/s
Läbitungimissügavus: suurem või võrdne 80% materjali paksusest
Keevisõmbluse poorsus: kontrollitud alla sisemiste spetsifikatsioonide piiride
Kontakttakistus: tavaliselt<0.1mΩ for conductive joints

 

 

Plahvatuskindel{0}}klapp on liitiumakusüsteemides oluline ohutuskomponent.

 

Tootmise valideerimine hõlmab tavaliselt järgmist:

Lõhkemisrõhu test

Heeliumi lekke test

Keevisõmbluse läbitungimise kontroll

Ristlõikeline metallograafiline analüüs-

Termotsükli valideerimine

Tüüpilised nõuded:

 

Testitav element	Tehniline nõue
Heeliumi lekke määr	Väiksem või võrdne 1 × 10⁻⁶ Pa·m³/s
Lõhkemisrõhu test	Vastavalt akukomplekti spetsifikatsioonile
Keevisõmbluse läbitungimine	80% paksusega või sellega võrdne
Visuaalne keevisõmbluse kontroll	Puuduvad praod, mittetäielik sulandumine ega liigsed pritsmed
Surve säilitamine	Stabiilne pärast termotsüklit

 

Küsige tasuta DFM-i hindamist ja hinnapakkumist

 

 

Gaasitiheduse kontroll heeliumi massispektromeetria abil

 

Akude tootjad nõuavad usaldusväärset tihendusjõudlust, sest isegi mikroskoopiline leke võib kiirendada elektrolüüdi lagunemist ja lühendada aku kasutusiga.

Heeliumi massispektromeetriline lekketuvastus tagab tavapärase õhurõhu testimisega võrreldes suurema tundlikkuse.

 

Kontrollimeetod	Tuvastamisvõime	Rakendus
Veekümbluse test	Madal tundlikkus	Põhiline tihenduse kontrollimine
Õhurõhu languskatse	Keskmine tundlikkus	Tootmise läbivaatus
Heeliumi massispektromeetri test	Väiksem või võrdne 10⁻⁶ Pa·m³/s	EV aku kaane tihendi kinnitamine

 

Apollo integreerib lekketesti tootmise kvaliteedikontrolli, et kontrollida iga kriitilist tihendusstruktuuri.

 

 

Autokliendid nõuavad enne masstarnet täielikku tootmise kinnitusdokumentatsiooni.

 

Tüüpiline PPAP Level 3 pakett sisaldab:

Tehnilised joonised

Materjali sertifikaadid

Protsessi voo skeem

PFMEA

Kontrolliplaan

Mõõtesüsteemi analüüs (MSA)

Võimeuuring (Cp/Cpk)

Kontrolliaruande näidis

Tootmise esialgse kinnituse kirjed

 

EV aku konstruktsioonikomponentide puhul on mõõtmete võime tavaliselt suunatud:

Cpk Üldmõõtmete puhul 1,33 või suurem

Cpk Suurem või võrdne 1,67 kriitiliste tihendusmõõtmete korral

Apollo tegutseb:

IATF 16949 autotööstuse kvaliteedijuhtimissüsteem

ISO 9001 kvaliteedijuhtimissüsteem

RoHS-i vastavus

REACHi järgimine

 

 

Integreeritud tootmine tööriistaarendusest masstootmiseni

 

Xiamen Apollo pakub OEM-tootmislahendusi elektrisõidukite akukorpustele, ESS-i akukestadele ja alumiiniumist katteplaatidele.

 

Tootmise töövoog sisaldab:

Materjali sissetulemise kontroll

Hallituse disain ja DFM analüüs

Alumiiniumist süvatõmbega stantsimine

CNC sekundaarne töötlemine

Laserkeevitus ja tihendus

Pinnatöötlus

Mõõtmete ülevaatus

Lekke testimine

PPAP esitamine

Masstootmise kohaletoimetamine

 

 

 

Tootmisvõime	Spetsifikatsioon
Materjal	3003-H14, 3005 alumiiniumisulam
Tembeldamise tolerants	±0,01 mm kriitiline ala
Keevitustehnoloogia	Laserkeevitus, takistuskeevitus
Ülevaatusseadmed	CMM, optiline mõõtesüsteem
Lekke testimine	Heeliumi massispektromeetria
Kvaliteedisüsteem	IATF 16949, ISO 9001
Tootmise valideerimine	PPAP 3. tase
Prototüübi teostusaeg	20-30 päeva
Masstootmise teostusaeg	15-20 päeva

 

 

Aku korpuse projekteerimine eeldab koostööd materjaliinseneride, ehitusinseneride ja tootmismeeskondade vahel.

 

Apollo toetab:

Varase{0}}faasi DFM-i analüüs

Materjali valiku optimeerimine

Stantsimisvormi teostatavuse ülevaade

Keevitusprotsessi valideerimine

Prototüübi tootmine

Masstootmise kvaliteedikontroll

 

Klientide jaoks, kes arendavad uusi akuplatvorme, aitab varajane insenerikommunikatsioon vähendada tööriistade muutmise tsükleid ja tootmisriske.

 

 

Millist PPAP-taset saab alumiiniumist patareikorpuse tootja EV-projektide jaoks pakkuda?

Apollo pakub PPAP 3. taseme dokumentatsiooni, sealhulgas PFMEA, juhtimisplaani, MSA, võimeanalüüsi ja mõõtmete kontrollimise aruandeid.

 

Kui kaua kestabkohandatud alumiiniumist aku kesttööriistade ja proovide võtmine?

Tüüpilised tööriistad ja prototüübi proovide võtmine nõuavad 20–30 päeva, olenevalt kesta keerukusest ja valideerimisnõuetest.

 

Kuidas testitakse akukaane keevitusleket enne masstootmist?

Patarei katted kinnitatakse heeliumi massispektromeetri lekketesti, keevisõmbluse kontrolli ja rõhu jõudluse testimise kaudu.