एल्यूमिनियम बैटरी केस और कवर प्लेट स्टैम्पिंग: ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए मुख्य गुणवत्ता नियंत्रण

3003/3005 एल्यूमीनियम मिश्र धातु बैटरी मामलों को ईवी और ईएसएस अनुप्रयोगों में आंतरिक दबाव परिवर्तन का सामना करने के लिए नियंत्रित गहरी ड्राइंग, आयामी स्थिरता और दोष मुक्त वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। ज़ियामेन अपोलो टेक्नोलॉजी सटीक स्टैम्पिंग, लेजर वेल्डिंग, हीलियम रिसाव निरीक्षण और पीपीएपी लेवल 3 गुणवत्ता नियंत्रण प्रणालियों का उपयोग करके कस्टम एल्यूमीनियम बैटरी केस और कवर प्लेट बनाती है।

 

 

 

सामग्री चयन: आईएसओ 9001 विनिर्माण नियंत्रण के तहत 3003-एच14 और 3005 एल्यूमिनियम गुण

 

लिथियम आयन बैटरी पैक में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम बैटरी शेल को निर्माण क्षमता, यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन के बीच संतुलन की आवश्यकता होती है।

सबसे आम सामग्री 3003-H14 और 3005 एल्यूमीनियम मिश्र धातु हैं। उनकी मैंगनीज सामग्री कम घनत्व बनाए रखते हुए गहरी ड्राइंग प्रक्रियाओं के दौरान संरचनात्मक स्थिरता में सुधार करती है।

 

सामग्री	मुख्य मिश्र धातु तत्व	तन्यता ताकत	बढ़ाव	घनत्व	विशिष्ट अनुप्रयोग
3003-एच14 एल्यूमिनियम	अल-एमएन मिश्रधातु	140-180 एमपीए	3-8%	2.73 ग्राम/सेमी³	ईवी बैटरी हाउसिंग, ईएसएस बैटरी शेल
3005 एल्यूमिनियम	अल-Mn-Mg मिश्रधातु	150-200 एमपीए	4-10%	2.72 ग्राम/सेमी³	उच्च -शक्ति बैटरी संलग्नक
C1100 कॉपर	Cu 99.90% से अधिक या उसके बराबर	205-275 एमपीए	35% से अधिक या उसके बराबर	8.96 ग्राम/सेमी³	बैटरी प्रवाहकीय घटक
C2680 पीतल	Cu-Zn मिश्रधातु	300-450 एमपीए	20-40%	8.47 ग्राम/सेमी	टर्मिनल और मुद्रांकित विद्युत भाग

 

बेलनाकार, प्रिज्मीय और ऊर्जा भंडारण बैटरी संरचनाओं के लिए, सामग्री की मोटाई आमतौर पर पैक डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर 0.5 मिमी से 1.5 मिमी तक होती है।

 

गहरी ड्राइंग प्रक्रिया को नियंत्रित किया जाना चाहिए:

रिक्त धारक बल: शेल आकार के आधार पर 30-120kN
ड्राइंग अनुपात: आम तौर पर प्रथम चरण ड्राइंग के लिए 2.0 से कम या इसके बराबर
दीवार की मोटाई में कमी: 10-20% के भीतर नियंत्रित
आयामी सहिष्णुता: आमतौर पर ±0.05 मिमी, महत्वपूर्ण क्षेत्र ±0.01 मिमी तक
सतह खुरदरापन: सतहों को सील करने के लिए Ra 0.8μm से कम या उसके बराबर

 

 

एल्युमीनियम बैटरी शेल सामग्री प्रवाह स्थितियों के प्रति संवेदनशील होते हैं। अत्यधिक विरूपण से सूक्ष्म दरारें उत्पन्न होती हैं, जबकि अपर्याप्त दबाव से झुर्रियाँ पैदा होती हैं।

सामान्य दोष और नियंत्रण विधियाँ:

 

दोष प्रकार	मूल कारण	इंजीनियरिंग नियंत्रण
दीवार का टूटना	ड्राइंग के दौरान अत्यधिक तन्य तनाव	अनुकूलित डाई त्रिज्या और स्नेहन
नीचे का पतला होना	असमान सामग्री प्रवाह	प्रगतिशील ड्राइंग सिमुलेशन
सतह पर खरोंचें	डाई संदूषण या खराब चिकनाई	स्वचालित सफाई व्यवस्था
आयाम विचलन	गठन के बाद स्प्रिंगबैक	सीएमएम निरीक्षण और मुआवजा डिजाइन
अल्युमीनियम का फटना	अनुचित रिक्त आकार	टूलींग से पहले डीएफएम विश्लेषण

 

अपोलो बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले महत्वपूर्ण आयामों को सत्यापित करने के लिए प्रगतिशील स्टैम्पिंग डाइज़, सटीक मशीनिंग डाइज़ और सीएमएम निरीक्षण प्रणालियों का उपयोग करता है।

 

 

 

दबाव आवश्यकताओं के तहत लेजर वेल्डिंग सीयू - अल और एल्यूमिनियम कवर जुड़ने का प्रदर्शन

 

बैटरी कवर प्लेटें कई कार्यात्मक घटकों को एकीकृत करती हैं:

सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल

विस्फोट-रोधी वेंट वाल्व

तरल इंजेक्शन बंदरगाह

सुरक्षा दबाव रिलीज संरचनाएं

बसबार कनेक्शन इंटरफ़ेस

वेल्डिंग प्रक्रिया सीधे बैटरी सुरक्षा को प्रभावित करती है क्योंकि अपूर्ण संलयन या छिद्र इलेक्ट्रोलाइट रिसाव और दबाव विफलता का कारण बन सकते हैं।

एल्यूमीनियम बैटरी कवर के लिए, सामान्य जुड़ने वाली प्रौद्योगिकियों में शामिल हैं:

 

वेल्डिंग प्रौद्योगिकी	ऊष्मा इनपुट	विशिष्ट अनुप्रयोग	गुणवत्ता नियंत्रण
लेज़र वेल्डिंग अल-अल	कम स्थानीय ताप	कवर प्लेट सीलिंग	वेल्ड प्रवेश निरीक्षण
लेज़र वेल्डिंग Cu-Al	विभिन्न गलनांकों के कारण उच्च कठिनाई	टर्मिनल कनेक्शन	मेटलोग्राफिक विश्लेषण
प्रतिरोध वेल्डिंग	मध्यम ताप इनपुट	पतली चादर जोड़ना	वर्तमान और दबाव की निगरानी
आणविक प्रसार वेल्डिंग	ठोस-अवस्था में शामिल होना	उच्च-विश्वसनीयता प्रवाहकीय जोड़	तन्यता और विद्युत परीक्षण
प्रतिरोध सिल्वर ब्रेज़िंग	उच्च चालकता कनेक्शन	विद्युत संपर्क भाग	कतरनी शक्ति परीक्षण

 

लेजर वेल्डिंग मापदंडों को सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है:

लेज़र शक्ति: 800W-3000W, सामग्री की मोटाई पर निर्भर करता है
वेल्डिंग गति: 50-300 मिमी/सेकेंड
प्रवेश गहराई: सामग्री की मोटाई के 80% से अधिक या उसके बराबर
वेल्ड सरंध्रता: आंतरिक विनिर्देश सीमा से नीचे नियंत्रित
संपर्क प्रतिरोध: सामान्यतः<0.1mΩ for conductive joints

 

 

विस्फोट-रोधी वाल्व लिथियम बैटरी सिस्टम में एक महत्वपूर्ण सुरक्षा घटक है।

 

विनिर्माण सत्यापन में आम तौर पर शामिल हैं:

विस्फोट दबाव परीक्षण

हीलियम रिसाव परीक्षण

वेल्ड प्रवेश निरीक्षण

क्रॉस-अनुभागीय मेटलोग्राफिक विश्लेषण

थर्मल साइकलिंग सत्यापन

विशिष्ट आवश्यकताएँ:

 

परीक्षण आइटम	इंजीनियरिंग आवश्यकता
हीलियम रिसाव दर	1×10⁻⁶ Pa·m³/s से कम या उसके बराबर
विस्फोट दबाव परीक्षण	बैटरी पैक विशिष्टता के अनुसार
वेल्ड पैठ	80% मोटाई से अधिक या उसके बराबर
दृश्य वेल्ड निरीक्षण	कोई दरार, अधूरा संलयन, या अत्यधिक छींटे नहीं
दबाव प्रतिधारण	थर्मल साइकलिंग के बाद स्थिर

 

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हीलियम मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके गैस की जकड़न का निरीक्षण

 

बैटरी निर्माताओं को विश्वसनीय सीलिंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है क्योंकि सूक्ष्म रिसाव भी इलेक्ट्रोलाइट क्षरण को तेज कर सकता है और बैटरी जीवनकाल को कम कर सकता है।

हीलियम मास स्पेक्ट्रोमेट्री रिसाव का पता लगाना पारंपरिक वायु दबाव परीक्षण की तुलना में उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है।

 

निरीक्षण विधि	पता लगाने की क्षमता	आवेदन
जल विसर्जन परीक्षण	कम संवेदनशीलता	बुनियादी सीलिंग सत्यापन
वायु दाब क्षय परीक्षण	मध्यम संवेदनशीलता	उत्पादन स्क्रीनिंग
हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर परीक्षण	10⁻⁶ Pa·m³/s से कम या उसके बराबर	ईवी बैटरी कवर सीलिंग सत्यापन

 

अपोलो प्रत्येक महत्वपूर्ण सीलिंग संरचना को सत्यापित करने के लिए उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण में रिसाव परीक्षण को एकीकृत करता है।

 

 

ऑटोमोटिव ग्राहकों को बड़े पैमाने पर डिलीवरी से पहले पूर्ण उत्पादन अनुमोदन दस्तावेज़ की आवश्यकता होती है।

 

विशिष्ट पीपीएपी स्तर 3 पैकेज में शामिल हैं:

इंजीनियरिंग के चित्र

सामग्री प्रमाण पत्र

प्रोसेस फ़्लो डायग्राम

पीएफएमईए

नियंत्रण योजना

मापन प्रणाली विश्लेषण (एमएसए)

क्षमता अध्ययन (सीपी/सीपीके)

नमूना निरीक्षण रिपोर्ट

प्रारंभिक उत्पादन अनुमोदन रिकॉर्ड

 

ईवी बैटरी संरचनात्मक घटकों के लिए, आयामी क्षमता आमतौर पर लक्ष्य करती है:

सामान्य आयामों के लिए सीपीके 1.33 से अधिक या उसके बराबर

महत्वपूर्ण सीलिंग आयामों के लिए सीपीके 1.67 से अधिक या उसके बराबर

अपोलो इसके अंतर्गत कार्य करता है:

IATF 16949 ऑटोमोटिव गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली

आईएसओ 9001 गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली

आरओएचएस अनुकूल

अनुपालन तक पहुंचें

 

 

टूलींग विकास से बड़े पैमाने पर उत्पादन तक एकीकृत उत्पादन

 

ज़ियामेन अपोलो ईवी बैटरी केस, ईएसएस बैटरी शेल और एल्यूमीनियम कवर प्लेट के लिए OEM विनिर्माण समाधान प्रदान करता है।

 

उत्पादन वर्कफ़्लो में शामिल हैं:

सामग्री आने वाले निरीक्षण

मोल्ड डिजाइन और डीएफएम विश्लेषण

एल्यूमीनियम गहरी ड्राइंग मुद्रांकन

सीएनसी माध्यमिक मशीनिंग

लेजर वेल्डिंग और सीलिंग

सतह का उपचार

आयामी निरीक्षण

रिसाव परीक्षण

पीपीएपी सबमिशन

बड़े पैमाने पर उत्पादन वितरण

 

 

 

विनिर्माण क्षमता	विनिर्देश
सामग्री	3003-H14, 3005 एल्यूमीनियम मिश्र धातु
मुद्रांकन सहनशीलता	±0.01 मिमी महत्वपूर्ण क्षेत्र
वेल्डिंग तकनीक	लेजर वेल्डिंग, प्रतिरोध वेल्डिंग
निरीक्षण उपकरण	सीएमएम, ऑप्टिकल माप प्रणाली
रिसाव परीक्षण	हीलियम मास स्पेक्ट्रोमेट्री
गुणवत्ता प्रणाली	आईएटीएफ 16949, आईएसओ 9001
उत्पादन सत्यापन	पीपीएपी लेवल 3
प्रोटोटाइप लीड समय	20-30 दिन
बड़े पैमाने पर उत्पादन का नेतृत्व समय	15-20 दिन

 

 

बैटरी संलग्नक डिज़ाइन के लिए सामग्री इंजीनियरों, संरचनात्मक इंजीनियरों और विनिर्माण टीमों के बीच सहयोग की आवश्यकता होती है।

 

अपोलो समर्थन करता है:

प्रारंभिक-चरण डीएफएम विश्लेषण

सामग्री चयन अनुकूलन

मुद्रांकन डाई व्यवहार्यता समीक्षा

वेल्डिंग प्रक्रिया सत्यापन

प्रोटोटाइप उत्पादन

बड़े पैमाने पर उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण

 

नए बैटरी प्लेटफ़ॉर्म विकसित करने वाले ग्राहकों के लिए, प्रारंभिक इंजीनियरिंग संचार टूलींग संशोधन चक्र और उत्पादन जोखिमों को कम करने में मदद करता है।

 

 

एल्युमीनियम बैटरी केस निर्माता ईवी परियोजनाओं के लिए कौन सा पीपीएपी स्तर प्रदान कर सकता है?

अपोलो पीएफएमईए, नियंत्रण योजना, एमएसए, क्षमता विश्लेषण और आयामी निरीक्षण रिपोर्ट सहित पीपीएपी स्तर 3 दस्तावेज प्रदान करता है।

 

कब तक करता हैकस्टम एल्यूमीनियम बैटरी खोलटूलींग और नमूना लेना?

शेल जटिलता और सत्यापन आवश्यकताओं के आधार पर, विशिष्ट टूलींग और प्रोटोटाइप नमूने के लिए 20-30 दिनों की आवश्यकता होती है।

 

बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले बैटरी कवर वेल्डिंग रिसाव का परीक्षण कैसे किया जाता है?

बैटरी कवर को हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर रिसाव परीक्षण, वेल्ड निरीक्षण और दबाव प्रदर्शन परीक्षण के माध्यम से मान्य किया जाता है।