Carcasele bateriilor cu litiu-ion de pe vehiculele electrice au trecut de la oțel la aluminiu dintr-un motiv dominant: fiecare kilogram îndepărtat din structura pachetului este un kilogram care poate fi cheltuit pe celule. În cadrul familiei de aluminiu, 3003 a devenit aliajul de tablă implicit pentru carcase, tăvi și capace, deoarece combină rezistența adecvată cu comportamentul de la-imbutire adâncă de care are nevoie o carcasă dintr-o-.
De ce 3003 se potrivește cu carcasele pentru baterii
3003 conține 1,0-1,5% mangan, ceea ce crește rezistența peste gradele 1xxx nealiate, fără pierderea formabilității care vine cu adaosuri mai mari de magneziu. Densitatea este de aproximativ 2,73 g/cm3 față de aproximativ 7,85 g/cm3 pentru oțel, astfel încât o înlocuire la o rigiditate egală îndepărtează cu mult peste jumătate din masă. Conductivitatea termică de aproximativ 190 W/(mK) în starea de recoacere ajută la răspândirea căldurii departe de urechile celulei, iar aliajul nu poate fi tratat termic, astfel încât nu este necesară nicio etapă de stingere sau de îmbătrânire după formare.
Proprietăți și selecție temperatură
| Temperament | Întindere / curgere, MPa (tipic) | Elongaţie | Utilizare tipică într-un pachet |
|---|---|---|---|
| O | 110 / 40 | Aproximativ 30% | Cutii-adînce-de o bucată |
| H14 | 152 / 145 | Aproximativ 8% | Tavi, farfurii laterale, capace |
| H24 | 152 / 145 | Mai mare decât H14 | Panouri formate care necesită îndoire |
| H18 | 185 / 175 | Scăzut | Separatoare plate, fara formare |
Cerințele chimice și mecanice pentru foaie urmează ASTM B209 și GB/T 3880.2-2012, cu dimensiuni și toleranțe în GB/T 3880.3. Carcasele sunt de obicei specificate în H14 pentru rigiditate la încovoiere moderată sau în temperatură O, unde carcasa este ambutisată într-o singură operație și subțierea locală trebuie controlată.
Formare, sudare și etanșare
Ambulația adâncă se bazează pe alungirea mare a temperării recoapte și pe o rază generoasă a matriței; subțierea la colțuri este limita obișnuită, iar grosimea peretelui este în mod normal indicată în regiunea cea mai subțire. Sudarea cu laser a capacelor și tăvilor 3003 este practică, deoarece aliajul nu conține elemente volatile cu punct de topire scăzut-, iar adăugarea de mangan conferă metalului sudat o rezistență apropiată de metalul de bază. Umplutura 4043 este utilizată pentru lucrări MIG și TIG. Orice anodizare post-sudare trebuie să țină cont de faptul că 3003 anodizează la un ton ușor gri.
Coroziune, contact cu lichidul de răcire și siguranță
Pachetele de baterii funcționează cu plăci de răcire, lichid de răcire cu glicol-apă și posibilă condensare, astfel încât foaia este în mod normal specificată cu un strat de conversie sau un strat anti-condens pe fața internă. 3003 rezistă la medii apoase ușor alcaline și neutre, dar nu este un aliaj marin; unde expunerea la sare-la drum este continuă, 5052 este înlocuită cu panourile expuse sub caroserie. Aluminiul este ne-magnetic, ceea ce contează pentru senzorii magnetici și rutarea barelor colectoare în interiorul unui pachet.
Întrebări frecvente
Q:De ce este folosit 3003 pentru carcasele bateriilor cu litiu în loc de oțel?
R: Densitatea este de aproximativ 2,73 g/cm3 față de 7,85 g/cm3 pentru oțel, iar aliajul de rulmenți de mangan-poate fi ambuși într-o carcasă dintr-o-piesă, astfel încât o structură de pachet își pierde mai mult de jumătate din masă la o grosime egală.
Q:Ce temperament este cel mai bun pentru cutiile de baterii-adsorbite?
R: Temperatul O, deoarece alungirea sa de aproximativ 30% permite formarea carcasei într-o singură tragere. Piesele care sunt doar îndoite și sudate sunt furnizate în mod normal în H14 sau H24.
Q:Este 3003 potrivit pentru sudarea cu laser?
A: Da. Nu are elemente de aliere volatile cu punct de topire scăzut-, se sudează curat cu procese cu laser și arc, iar umplutura 4043 este utilizată pentru lucrări MIG și TIG pe capace și tăvi.
Q:Reduce aluminiul performanța de răcire a bateriei?
R: Nu, o îmbunătățește. Conductivitatea termică de aproximativ 190 W/(mK) este mult mai mare decât oțelul, astfel încât căldura de la urechi și bare colectoare se răspândește în placa de răcire mai eficient.
Q:Ce grosime a foii este folosită pentru carcasele bateriilor?
R: Majoritatea capacelor și tăvilor sunt între aproximativ 0,8 mm și 3 mm, cu grosimea aleasă dintre rigiditate, lățimea flanșei de sudură și subțierea-de adâncime, mai degrabă decât din cauza încărcării sub presiune.