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动力电池钢壳的单体喷镀方法及装置

新能源材料(动力电池钢壳)随着电动单车、电动摩托车等电动交通工具的发展,特别是电动汽车以其无污染、高效率、无噪音、经久耐用等特点跃升成为21世纪重要的新型绿色环保交通工具,电池作为电动交通工具的心脏部分,也逐步由储能型向动力型转变。为了满足动力电池高性能需求,无论对其正极材料、负极材料、电解液、隔膜纸以及外壳都提出了新的要求。目前,人们对动力电池的正极材料、负极材料、电解液以及隔膜纸都进行了大量的研究,并且取得了一定的成果,对电池外壳的关注则比较少。2008年9月召开的第一届动力锂电池国际会议的论文分类统计中,112篇论文,只有9篇是关于安全性能的,而动力电池的安全性能是限制电动汽车发展的瓶颈。电池外壳(钢壳)材料的制备是动力电池制备过程中一个重要环节,直接影响动力电池的安全性、存储性等各项性能。动力电池需要大电流充放电,循环使用,且需经受振动、撞击、高低温和潮湿等机械和环境考验,因此对电池钢壳镀层的厚度、厚度均匀性以及钢壳的一致性提出了更高的要求。目前,美国特斯拉公司已在全球范围内率先量产了一款纯电动跑车,其电源系统是由6831个18650型动力电池串、并联组成。用于电动汽车和电动工具的动力型电池对电池钢壳的一致性以及镀层均匀性具有较高的要求,如果采用国内传统的电池钢壳制备方法,无法制备出满足上述要求的动力电池钢壳。我们的目的正是发明一种新的电池外壳材料的加工方法,用于生产这种高性能的动力电池。传统电池钢壳的生产工艺主要有滚镀和预镀两种。滚镀,是把低碳钢带冲压成型为电池钢壳后进行转筒滚镀的方法。滚镀方法工艺设备和过程相对简单,易组织生产;缺点是由于电池钢壳是盲孔,管径与孔深之比达1:4以上,使表面镀层厚度不均匀,影响电池性能。预镀,是先将钢带电镀镍,然后再拉伸冲压成电池钢壳。其优点在于钢壳内外镀层均匀,不会出现漏镀;但是存在明显的缺点,即在深冲的过程中镀层易开裂,降低钢壳的力学性能和耐腐蚀性能。针对以上结症所在,本作品创造性地提出了动力电池钢壳的单体喷镀方法,并结合电池钢壳单体喷镀的特点,研制了电池钢壳单体喷镀机。对电池钢壳进行单体喷镀,既能保证钢壳内外镀层的均匀性,又能避免镀层开裂的问题,满足了动力电池钢壳更高的要求。

使用说明:1、开启电源及气源2、开机3、暂停机4、单程停机5、全程停机6、紧急停机技术特点:1、通过方法创新和工程攻关实现钢壳单体电镀;2、运用PLC控制机械臂的横向与纵向移动夹起电池钢壳;3、运用控制镀液喷速的方法实现电池钢壳镀层均匀。适用范围:可应用于各种电池钢壳生产企业,也可用于其他形状的电容器外壳、电源器件及其他深孔零件的喷镀加工。推广前景:本作品的核心技术从源头上改善了电池钢壳生产中出现的镀层不均匀问题,有效避免镀层冲压开裂问题,极大提高了钢壳一致性,同时减少对环境的污染,对锂离子动力电池行业乃至电动汽车行业的发展将产生极大促进作用。市场分析及经济效益预测:目前国内专业从事电池钢壳生产的企业有50余家,电池钢壳年产量达100亿只以上,且产量仍以每年25%速度增长,据资料显示,未来10年动力电池市场容量为1500亿安时。其中电池钢壳的成本占动力电池成本的1/4左右,由此预测,此方法的实现将产生巨大的经济效益。