알루미늄 합금 배터리 케이스 제조 공정 분석: CNC, 다이 캐스팅, 판금 및 압출 공정 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?

신에너지 차량, 에너지 저장 시스템, 통신 장비 및 산업용 전자 제품의 급속한 발전으로 인해 알루미늄 합금 하우징은 전자 하드웨어 구조의 중요한 구성 요소가 되었습니다. 다양한 유형의 전원 배터리 및 에너지 저장 배터리의 경우 하우징은 기계적 보호 기능을 제공할 뿐만 아니라 방열, 전자파 차폐, 방수, 내식성 및 경량화에 대한 요구 사항을 충족해야 합니다.

 

시장에서 일반적으로 사용되는 응용 분야로는 EV 리튬 배터리 팩용 알루미늄 케이스, 자동차 배터리용 알루미늄 케이스, 가정용 에너지 저장 시스템에 사용되는 Powerwall 리튬 배터리 팩용 알루미늄 케이스 등이 있습니다. 이러한 제품은 구조적 강도, 치수 정확도, 하우징의 제조 비용에 대한 요구 사항이 다르므로 적합한 제조 공정을 선택하는 것이 중요합니다.

 

알루미늄 합금은 경량, 우수한 열 전도성, 강한 내식성, 우수한 기계 가공성 등의 장점을 갖고 있어 LFP 배터리 알루미늄 케이스, 파워 배터리 하우징 및 산업용 제어 장비 하우징 제조에 널리 사용됩니다.

 

 

 

현재 알루미늄 합금 하우징 제조에는 주로 다음 네 가지 공정이 포함됩니다.

CNC 정밀 가공
판금 굽힘
알루미늄 프로파일 압출
고압-다이캐스팅

다양한 프로세스는 다양한 제품 구조, 생산 규모 및 예산 요구 사항에 적합합니다.

 

일반적으로 말하자면:

CNC 가공은 소규모-배치 프로토타입 제작 및 고정밀-제품에 선호됩니다. 대형-크기 섀시 또는 제어 캐비닛은 판금 공정에 적합합니다. 긴 스트립- 모양의 방열판 및 컨트롤러 하우징은 압출 공정에 적합합니다. 다이캐스팅 공정에는 구조가 복잡한 대용량 제품이-더 적합합니다.

 

 

CNC 가공은 CNC 공작 기계를 사용하여 단일 알루미늄 블록에서 원하는 구조를 절단하는 일반적인 절삭 가공 공정입니다.

이 프로세스의 가장 큰 장점은 다음과 같습니다.

 

높은-치수 정확도
높은 구조적 자유도
우수한 표면 품질
복잡한 3차원 구조에 적합-

 

CNC 가공은 고급 전자 기기 및 고성능{1}}배터리 시스템용 하우징 제조에 자주 사용됩니다. 예를 들어:

자동차 LiFePO4 배터리 팩용 알루미늄 케이스
전기 자동차 LiFePO4 배터리 팩용 알루미늄 케이스
정밀 테스트 장비 하우징
산업 자동화 컨트롤러 하우징

일반적인 재료에는 6061-T6 및 7075 알루미늄 합금이 포함됩니다.

 

설계 과정에서 다음 사항에 유의해야 합니다.

내부 각도에서는 완벽한 직각을 얻을 수 없습니다. 깊은 구멍과 깊은 공동으로 인해 가공 난이도가 높아집니다. 다중 클램핑 작업은 정확성에 영향을 미치고 비용을 증가시킵니다.

따라서 CNC 가공은 고{0}}부가가치-제품과 소규모{2}}배치 생산 프로젝트에 더 적합합니다.

판금 굽힘: 대형 배터리 케이스를 위한 경제적인 솔루션

판금 가공에는 주로 제품 제조를 위한 레이저 절단, 스탬핑 및 굽힘이 포함됩니다.

 

그 특징은 다음과 같습니다:

높은 재료 활용도; 낮은 금형 비용; 대형 구조 부품에 적합합니다. 짧은 생산주기.

많은 에너지 저장 캐비닛, 배터리 캐비닛 및 백업 전원 시스템은 판금 구조를 활용합니다.

 

예를 들어:

모터 교체 납축 배터리 팩용 알루미늄 케이스
12V LiFePO4 배터리 팩용 알루미늄 케이스 프리매틱 유형 셀 알루미늄 쉘
(에너지 저장 배터리 캐비닛 산업용 배전 장비 하우징)

판금 설계 중에는 굽힘 반경, 용접 변형 및 나사 연결 강도에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

판금 표면은 용접 자국과 굽은 자국이 생기기 쉽기 때문에 일반적으로 더 나은 외관을 얻기 위해 후처리에 분체 코팅이나 도장 공정을 사용합니다.-
 

 

알루미늄 압출은 가열된 알루미늄 막대를 다이를 통해 눌러 연속 단면 프로파일을 형성하는 공정입니다.{0}}

이 프로세스는 특히 다음과 같은 경우에 적합합니다.

 

컨트롤러 하우징
LED 조명 장비
통신 장비
배터리 관리 시스템(BMS)

우수한 방열이 요구되는 제품의 경우 프로파일 설계 단계에서 압출을 통해 방열 핀을 직접 형성할 수 있습니다.

 

현재 널리 사용되는 분야:

전기 자전거 배터리 팩용 알루미늄 케이스
리튬-이온 전기 자전거 배터리 팩용 알루미늄 케이스
EV 전기 버스 LiFePO4 배터리 팩용 알루미늄 케이스

압출 기술에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

금형 비용 절감;
높은 생산 효율성;
우수한 아노다이징 효과;
중간 규모의-배치 생산에 적합합니다.

 

그러나 제품 단면이 일관성을 유지해야 한다는 제한이 있습니다.- 따라서 복잡한 3차원-구조를 제조할 수 없습니다.

 

게다가 압출 후에도 프로파일을 절단하고, 드릴링하고, 태핑하고 부분적으로 CNC 가공해야 합니다. 이 2차 처리 비용도 평가에 포함되어야 합니다.

 

 

다이캐스팅 공정은 고압을 사용하여 용융된 알루미늄을 강철 주형에 주입하여 배터리를 형성합니다.

핵심 장점은 다음과 같습니다.

 

낮은 단가;
높은 구조적 복잡성;
대량 생산에 적합합니다.
방수 성능이 뛰어납니다.

신에너지 차량 및 에너지 저장 시스템의 많은 배터리 케이스는 다이캐스팅 공정을 사용하여 생산됩니다.

 

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

소프트 팩 LiFePO4 충전지용 알루미늄 케이스
1차 리튬철전지 LiFeS2용 알루미늄 케이스
전원 배터리 모듈 구조 구성요소
옥외 방수 전자 장비 하우징

다이캐스팅을 사용하면{0}}보강 리브, 마운팅 포스트 및 복잡한 구조를 일체형으로 성형할 수 있어 부품 수와 조립 단계가 크게 줄어듭니다.

 

그러나 다이{0}}주조 알루미늄 합금은 실리콘 함량이 높기 때문에 양극 산화 처리 효과는 일반적으로 6061 또는 6063 소재만큼 좋지 않습니다. 따라서 분체 도장, 전기 영동 또는 페인팅이 더 일반적으로 사용됩니다.

 

연간 수요가 수천 개를 초과하는 프로젝트의 경우 다이캐스팅은 일반적으로 상당한 비용 이점을 갖습니다.

 

 

 

최근 몇 년 동안 에너지 저장 장치와 신에너지 자동차 시장이 급속히 성장함에 따라 알루미늄 배터리 기술도 지속적으로 발전하고 있습니다.

 

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

리튬인산철 배터리 셀용 알루미늄 쉘

리튬 각형 전지(알루미늄 쉘)

LFP 프리즘 셀(알루미늄 쉘)

각형 LFP 셀(알루미늄 쉘)

리튬 각형 배터리(알루미늄 쉘)

 

기존 강철 쉘 솔루션과 비교하여 알루미늄 쉘은 다음을 제공합니다.

더 가벼운 무게;
더 나은 열 방출;
더 높은 에너지 밀도 적응성;
더 나은 내식성.

따라서 알루미늄 쉘 포장은 각형 리튬 배터리 시장에서 널리 사용됩니다.

 

 

현재 시중에 나와 있는 다수의 전력 배터리와 에너지 저장 배터리는 각형 셀 구조를 사용합니다.

일반적인 제품은 다음과 같습니다.

 

리튬 셀 배터리 알루미늄 쉘
리튬 셀 알루미늄 쉘
리튬 셀 배터리 알루미늄 쉘
리튬 셀 배터리 알루미늄 쉘
리튬 철 전지 알루미늄 쉘
알루미늄 쉘을 갖춘 삼성 각형 셀
삼성 리튬 이온 배터리 알루미늄 쉘용 알루미늄 쉘

 

정사각형 알루미늄 쉘 구조는 공간 활용도를 향상시킬 뿐만 아니라 모듈 조립 효율성 및 열 관리 성능을 향상시켜 신에너지 차량 및 에너지 저장 산업에서 중요한 위치를 차지합니다.

 

 

 

제품 개발자 및 구매 엔지니어의 경우 다음 원칙을 고려할 수 있습니다.

 

제품이 R&D 검증 단계라면 CNC 가공이 우선되어야 한다.

제품이 대형 캐비닛이나 에너지 저장 인클로저인 경우 일반적으로 판금 처리가 더 비용 효율적입니다.-

제품의 구조가 길고 좁으며 방열 설계가 필요한 경우에는 알루미늄 프로파일 압출을 먼저 고려해야 합니다.

프로젝트가 대량 생산 단계에 진입했고 구조가 복잡하고 보호 요구 사항이 높은 경우 다이캐스팅이 더 합리적인 선택인 경우가 많습니다.

 

올바른 프로세스를 선택하면 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제품 성능을 향상하고 개발 주기를 단축하며 시장 경쟁력을 강화할 수 있습니다.