新能源电池铝箱冷冲压的工艺研究
2021-11-02阙石生张希园郑宏智李学云苏杰林
世界有色金属 2021年12期
关键词:优化
阙石生,张希园,郑宏智,李学云,朱 浩,苏杰林
(1.中铝瑞闽股份有限公司,福建 福州 350015;2.上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,上海 201306)
新能源电动汽车为追求更长续航里程,提升电池能量密度成为赢得市场的一把“利剑”,当前全球知名动力电池企业都在大力投入研发,通过改进正负极材料、隔膜、电解液等原材料体系及优化PACK结构等,希望尽可能快地提升电芯及电池系统能量密度。相比提升电芯能量密度需要较长的时间且难度较大,优化电池包结构的轻量化设计,效果更为显著且易实现。
目前市场上新能源电池箱轻量化通常有以下三种途径:①结构的优化设计:由于电池包内部电池排列或装配限制,结构一般无法做较大的改动;②采用新型的加工制造技术:比如铝型材的搅拌摩擦法、铝板带热成型法,但面临着成本较高、技术不够成熟等问题;③选用新型材料:比如以铝板替代钢板,通过常规冷冲压成型,仅需要在原冲压的基础上对模具进行适当优化,不增加太多成本的基础上即可实现电池铝箱冷冲压成型。
受电池包尺寸大、深度深、坡度陡、倒角小、容易开裂等不利因素的影响,冲制较为困难。目前基本采用超低碳超塑性深冲用DC06钢进行冲制,但存在重量大、易腐蚀等问题。通过数值仿真模拟分析及常规铝板冷冲压技术,普遍存在开裂、起皱、回弹等诸多风险,具体见图1-2。

图1 样品图

图2 Autoform模拟结果
如何协同材料-模具-冲压良好匹配,实现本项目的落地量产,是本文研究的目的和重点。……
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