Penutup baterai litium-ion pada kendaraan listrik telah berpindah dari baja ke aluminium karena satu alasan utama: setiap kilogram yang dikeluarkan dari struktur kemasannya setara dengan satu kilogram yang dapat digunakan untuk sel. Dalam keluarga aluminium, 3003 telah menjadi paduan lembaran default untuk kotak, baki, dan penutup karena menggabungkan kekuatan yang memadai dengan perilaku-penarikan dalam yang-dibutuhkan penutup satu bagian.
Mengapa 3003 Cocok dengan Penutup Baterai
3003 mengandung 1,0-1,5% mangan, yang meningkatkan kekuatan di atas kadar 1xxx murni tanpa kehilangan sifat mampu bentuk karena penambahan magnesium yang lebih tinggi. Massa jenisnya sekitar 2,73 g/cm3 berbanding sekitar 7,85 g/cm3 untuk baja, sehingga substitusi dengan kekakuan yang sama akan menghilangkan lebih dari setengah massanya. Konduktivitas termal sekitar 190 W/(mK) dalam kondisi anil membantu menyebarkan panas keluar dari tab sel, dan paduan ini tidak dapat diolah dengan panas, sehingga tidak diperlukan tahap pendinginan atau penuaan setelah pembentukan.
Properti dan Pemilihan Temper
| Melunakkan | Tarik / hasil, MPa (tipikal) | Pemanjangan | Khas digunakan dalam satu paket |
|---|---|---|---|
| O | 110 / 40 | Sekitar 30% | Kaleng-satu-yang ditarik dalam |
| H14 | 152 / 145 | Sekitar 8% | Baki, pelat samping, penutup |
| H24 | 152 / 145 | Lebih tinggi dari H14 | Panel yang dibentuk membutuhkan kemampuan ditekuk |
| H18 | 185 / 175 | Rendah | Pembagi datar, tidak terbentuk |
Persyaratan kimia dan mekanik untuk lembaran tersebut mengikuti ASTM B209 dan GB/T 3880.2-2012, dengan dimensi dan toleransi dalam GB/T 3880.3. Penutup biasanya ditentukan dalam H14 untuk kekakuan pada tekukan sedang, atau dalam suhu O dimana casing ditarik dalam dalam satu operasi dan penipisan lokal harus dikontrol.
Pembentukan, Pengelasan dan Penyegelan
Gambar dalam bergantung pada perpanjangan tinggi dari temper anil dan radius cetakan yang besar; penipisan pada sudut adalah batas yang biasa, dan ketebalan dinding biasanya disebut pada daerah tertipis. Pengelasan laser pada penutup dan baki 3003 praktis karena paduannya tidak mengandung elemen leleh-yang mudah menguap, dan penambahan mangan memberikan kekuatan logam las yang mendekati logam induk. Filler 4043 digunakan untuk pekerjaan MIG dan TIG. Anodisasi pasca-pengelasan apa pun harus mempertimbangkan fakta bahwa 3003 dianodisasi menjadi warna agak abu-abu.
Korosi, Kontak Pendingin dan Keamanan
Paket baterai beroperasi dengan pelat pendingin, cairan pendingin glikol-air, dan kemungkinan kondensasi, sehingga lembaran biasanya dilengkapi dengan lapisan konversi atau lapisan anti-kondensasi pada permukaan bagian dalam. 3003 tahan terhadap media berair yang agak basa dan netral namun bukan paduan laut; jika paparan garam di jalan terus menerus, 5052 menggantikan panel bagian bawah bodi mobil yang terbuka. Aluminium bersifat non-magnetik, yang penting untuk sensor magnetik dan perutean busbar di dalam kemasan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Q:Mengapa 3003 digunakan untuk wadah baterai litium, bukan baja?
J: Massa jenisnya sekitar 2,73 g/cm3 dibandingkan 7,85 g/cm3 untuk baja, dan paduan bantalan mangan dapat ditarik ke dalam wadah satu bagian, sehingga struktur paket kehilangan lebih dari setengah massanya pada ketebalan yang sama.
Q:Temperatur mana yang terbaik untuk-kaleng baterai yang sudah habis?
A: Temperatur O, karena perpanjangannya sekitar 30% memungkinkan case terbentuk dalam satu kali seri. Suku cadang yang hanya dibengkokkan dan dilas biasanya disuplai dalam H14 atau H24.
Q:Apakah 3003 cocok untuk pengelasan laser?
J: Ya. Bahan ini tidak memiliki-elemen paduan mudah menguap yang memiliki titik leleh rendah, dapat dilas secara rapi dengan proses laser dan busur, dan pengisi 4043 digunakan untuk pekerjaan MIG dan TIG pada penutup dan baki.
Q:Apakah aluminium mengurangi kinerja pendinginan baterai?
J: Tidak, ini memperbaikinya. Konduktivitas termal sekitar 190 W/(mK) jauh lebih tinggi dibandingkan baja, sehingga panas dari tab dan busbar menyebar ke pelat pendingin dengan lebih efektif.
Q:Berapa ketebalan lembaran yang digunakan untuk penutup baterai?
J: Sebagian besar penutup dan baki berukuran antara 0,8 mm dan 3 mm, dengan ketebalan yang dipilih berdasarkan kekakuan, lebar flensa las, dan penipisan tarikan dalam, bukan berdasarkan pembebanan tekanan saja.