2020/07/10
高效生产方形电池壳体与电池盖板
冲击挤压工艺的生产效率是深拉伸的五倍，同时也拥有更高的材料利用率
舒勒不仅在高强度钢、铝合金以及复合材料成形设备、电动汽车轻量化技术与电机冲片制造领域拥有很高的知名度，同时也为电动汽车的核心部件 -- 电池壳体的生产提供相关解决方案。
舒勒电驱动业务销售负责人 Markus Röver 近日在德国机械设备制造业联合会(VDMA)举办的线上电池展会上说道：“一般来说，方形电池壳体有两种制造方法。要么先在卷料上冲裁出料片，然后通过深拉伸工艺成形壳体，或者直接对铝材料块进行加工。”
对于第一种方法，制造商只能利用材料的一部分，具体取决于料片尺寸和卷料宽度。“如果利用率为 65%，这就意味着有 35% 的材料被浪费掉了，”Röver 说道。“而且由于需要将零部件从一个工位传送到下一个工位，还涉及到许多其他会限制产出的复杂工序。”
而对于第二种方法，铝材料块几乎可以被完全利用。通过冲击挤压工艺，方形壳体可以一次成形，后面只需要是产品达到最终几何精度的壁厚减薄工艺和切边工艺。Röver 指出：“这种工艺可满足年产量在 2000 - 3000 万个零部件的大批量生产。”深拉伸电池壳体的生产率为每分钟 20 - 30 冲次，冲击挤压工艺的产出则可达到 100 冲次：“由于需要的操作员人数更少，生产占地面积也更小，该工艺的性价比更高。”
已售出超过 700 台采用该技术的压力机
在冲击挤压工艺中，首先将铝材料块冲压进入模具中，铝合金材料反向流动形成壳体。接下来，通过变薄拉伸减小壳体的厚度，同时调整其几何形状。通过在壳体内部完成切边，保证了毛刺都位于壳体外侧。这样，电池内容物在填装时就不会造成损坏。由于在工艺开始阶段对料块进行了润滑处理，在线尾需要对壳体进行清洗和烘干。最终产品的几何外观与表面质量都要经过摄像头进行检查。四年前，舒勒开始将该技术应用于电池壳体制造，至今已售出了 700 多台采用该技术的压力机。
“我们的研发部门可以对电池的尺寸、几何形状以及材料进行模拟，”Röver 补充道。舒勒提供生产线交钥匙解决方案，包括模具、集成控制单元与全方位服务。舒勒设备采用“智能冲压车间”的设计理念，生产线中的每台设备都连接到了云端数据库。这样，运行时间和视检信息则可用于工艺监控和预防性维护等应用。
电池盖板通过冲压工艺来完成。“这部分并不复杂，但在下游工艺中需要完成大量的装配工作，”Röver 说道。不过，有些步骤可以集成到成形工艺中，比如防爆阀的设置，“通常使用的是锡箔防爆阀。但通过在电池盖板上冲压出特定的几何形状，当压力达到预定值时，金属盖板就会凸起，也能达到同样的防爆效果。而这个操作可以在舒勒的 200 吨高速压力机上来完成。
