0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल हनीकॉम्ब पॅनेल खर्च कमी करण्यासाठी मुख्य संरचनात्मक सामग्री का आहे, कार्यक्षमता & नवीन ऊर्जा क्षेत्रात सुरक्षा सुधारणा?

0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल हनीकॉम्ब पॅनेल खर्च कमी करण्यासाठी मुख्य संरचनात्मक सामग्री का आहे, कार्यक्षमता & नवीन ऊर्जा क्षेत्रात सुरक्षा सुधारणा?

ECO-A. खर्चात कपात & कार्यक्षमता वाढवणे: साहित्य-संरचना-उद्योग साखळीवर आधारित मल्टी-स्केल मूल्य विश्लेषण

ए. सब्सट्रेट मिश्र धातु प्रणाली आणि स्ट्रक्चरल कार्यक्षमता ऑप्टिमायझेशनची सूक्ष्म-मजबुतीकरण यंत्रणा

द 0.07मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल 3003/H18 स्ट्रेन-कठोर मिश्रधातूचा अवलंब करते, आणि त्याची रचना रचना च्या synergistic यंत्रणा अनुसरण करते “ठोस समाधान मजबूत करणे + ताण कठोर”:

• Mn घटकाची भूमिका: Mn फॉर्म α-Al(Mn,फे) ठोस समाधान टप्पे (विद्राव्यता 0.7%) अल मॅट्रिक्स मध्ये, जे जाळीच्या विकृतीद्वारे विस्थापन हालचालींना अडथळा आणते आणि मिश्रधातूचा गंज प्रतिकार सुधारतो. तटस्थ मीठ स्प्रे चाचणी मध्ये (GB/T 10125-2021, 5% NaCl उपाय, 35℃, pH 6.5-7.2), नंतर कोणतीही खड्डा गंज दिसून आली नाही 1000 तास, गंज दरासह ≤0.02mm/वर्ष—शुद्ध ॲल्युमिनियमपेक्षा श्रेष्ठ (0.08मिमी/वर्ष);
• एमजी घटकाचे नियमन: Mg मधील अणु त्रिज्यामधील फरक (1.60ओह) आणि अल (1.43ओह) धान्य सीमा पृथक्करण कारणीभूत, धान्य सीमा बंधन शक्ती वाढवणे. तन्य शक्ती 280-300MPa पर्यंत पोहोचते (GB/T 228.1-2021, तन्य दर 5 मिमी/मिनिट), जे आहे 115%-173% च्या पेक्षा जास्त 3003 ओ टेम्पर मध्ये ॲल्युमिनियम (110-130एमपीए), अति-पातळ सब्सट्रेट्ससाठी यांत्रिक समर्थन प्रदान करणे.

हनीकॉम्ब कोर नियमित षटकोनी रचना स्वीकारतो (सेल पिच 8-12 मिमी, भिंतीच्या जाडीचे प्रमाण 1:15). गिब्सन-ॲशबी हनीकॉम्ब स्ट्रक्चर सैद्धांतिक मॉडेलवर आधारित (गिब्सन, ॲशबी एम एफ. सेल्युलर सॉलिड्स: रचना आणि गुणधर्म[एम], 2010), त्याच्या समतुल्य लवचिक मॉड्यूलसची गणना केली जाते:\(ई_{eq}=0.34\frac{E_s}{\sqrt{3}}\बाकी(\frac{t}{l}\बरोबर)^2\)कुठे \(E_s\) ॲल्युमिनियम मॅट्रिक्सचे लवचिक मॉड्यूलस आहे (70GPa), t ही ॲल्युमिनियम फॉइलची जाडी आहे, आणि l ही सेल बाजूची लांबी आहे. गणना केली \(ई_{eq}\) 2.8GPa ते 3.2GPa पर्यंत, 2.95GPa च्या मोजलेल्या मूल्यासह (सैद्धांतिक मूल्यापासून विचलन ≤5%). संरचनात्मक कार्यक्षमता (ताकद-ते-वजन गुणोत्तर) 28MN·kg/m³ पर्यंत पोहोचते, जे आहे 15.2% रॅम्बिक हनीकॉम्ब्सपेक्षा जास्त (24.3MN·kg/m³), आणि घन व्हॉल्यूम गुणोत्तर फक्त आहे 4%. या डिझाइनद्वारे अनावश्यक सामग्री कमी होते “पेशी दरम्यान एकसमान शक्ती प्रसार”. Q235 स्टील बॅटरी फ्रेम्सच्या तुलनेत (घनता 7.85g/cm³, \(E=206GPa\)), त्याच वाकलेल्या कडकपणा अंतर्गत (नाही) आवश्यकता, ने साहित्याचा वापर कमी केला आहे 72%. वर आधारित 2024 ॲल्युमिनियम किंमत (18,000 RMB/टन) आणि स्टीलची किंमत (5,000 RMB/टन), पासून युनिट क्षेत्र सामग्रीची किंमत कमी होते 32 RMB/㎡ ते 8.96 RMB/㎡.

Hebei Tianyingxing ची मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन प्रक्रिया तीन-टप्प्यांत कार्यप्रवाह स्वीकारते: “1850मिमी एचसी सहा-उच्च कोल्ड रोलिंग मिल – सतत ऍनीलिंग भट्टी (480℃×30s) – 16-उच्च त्वचा पास मिल”:

• कोल्ड रोलिंग स्टेज: असिंक्रोनस रोलिंग (काम रोल गती फरक 2.5%) वरच्या आणि खालच्या रोल्समधील वेगाच्या फरकामुळे तयार झालेल्या शिअर स्ट्रेनद्वारे प्लेटचा आकार दुरुस्त करण्यासाठी वापरला जातो. रोलिंग फोर्स 200-220kN वर नियंत्रित आहे, आणि रोलिंग अचूकता ±0.003mm पर्यंत पोहोचते (GB/T मध्ये ±0.005mm ची उच्च-सुस्पष्टता आवश्यकता ओलांडणे 3880.3-2012);
• त्वचा पास स्टेज: तणाव समतल करणे (ताण 150-180N/mm²) प्लेट आकार सहनशीलता ≤5I नियंत्रित करण्यासाठी लागू केले जाते (GB/T 13288-2022, तरंग उंची ≤5 मिमी प्रति मीटर लांबी). उत्पादनाचा दर गाठतो 92% (8% पारंपारिक चार-उच्च कोल्ड रोलिंग मिल्सपेक्षा जास्त), आणि प्रति युनिट क्षमतेचा ऊर्जेचा वापर 120kWh/टन आहे (25% बॅच एनीलिंग प्रक्रियेपेक्षा कमी), आणखी उत्पादन खर्च कमी करणे.

B. लाइटवेटिंगच्या पूर्ण-उद्योग-साखळी मूल्यासाठी परिमाणात्मक मॉडेल

नवीन ऊर्जा वाहन बॅटरी पॅकचे वजन कमी करणे हे रेखीय सहसंबंध मॉडेलचे अनुसरण करते “वजन कमी करणे – ऊर्जा वापर – श्रेणी विस्तार” (NEDC सायकल चाचण्यांवर आधारित, नमुना आकार n = 50 वाहने, R²=0.98):\(\डेल्टा C = -0.08\डेल्टा मी,\quad \Delta R = 0.8\Delta m\)कुठे \(\Delta C\) 100km वीज वापरातील बदल आहे (kWh/100km), \(\Delta m\) बॅटरी पॅक वजनातील बदल आहे (किलो), आणि \(\Delta R\) ड्रायव्हिंग रेंजमधील बदल आहे (किमी). जेव्हा 0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल हनीकॉम्ब पॅनेल (घनता 0.38-0.42g/cm³) पॅक फ्रेम्समध्ये वापरले जाते, Q235 स्टील फ्रेमच्या तुलनेत (~ 35 किलो) आणि 6061 घन ॲल्युमिनियम पॅनेल (~ 22 किलो), त्याचे वजन 11-13 किलोपर्यंत कमी होते, च्या वजन कमी करण्याच्या दरासह 51.4%-68.6%. मॉडेल मध्ये बदली देते \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) आणि \(\Delta R=15.2-20.4km\). ठराविक ऑटोमेकरच्या मॉडेल एक्स शोवर सुधारित चाचणी सत्यापन: बॅटरी पॅकचे वजन 520kg वरून कमी होते (स्टील) 485 किलो पर्यंत (हे साहित्य), 100किमी वीज वापर 16.0kWh वरून 14.2kWh वर घसरतो (\(\Delta C=-1.8kWh\)), आणि ड्रायव्हिंग रेंज 560km वरून 582km पर्यंत वाढते (\(\Delta R=22km\)), मॉडेलच्या अंदाजापासून ≤8% विचलनासह.

जीवन चक्र खर्च (एलसीसी) ISO नुसार गणना केली जाते 15686-5:2020 (सायकल 10 वर्षे, सवलत दर 8%):

• खरेदी खर्च: च्या स्केलसाठी 100,000 वाहने, पासून प्रति वाहन फ्रेम सामग्रीची किंमत कमी होते 850 RMB (स्टील) करण्यासाठी 320 RMB (हे साहित्य), बचत 53 दशलक्ष RMB वार्षिक;
• ऑपरेशन खर्च: प्रत्येक वाहन 22 किलो वजन कमी करते, 10,000 किमी वार्षिक वाहतूक अंतरासह. एक ट्रक प्रति 100 किमी 30 लिटर इंधन वापरतो (इंधनाची किंमत 8 RMB/L), 12,000kWh वार्षिक वाहतूक ऊर्जा वापराची बचत, च्या समतुल्य 6,000 वीज खर्चात RMB (0.5 RMB/kWh);
• पुनर्वापराची किंमत: ॲल्युमिनियम फॉइलचे अवशिष्ट मूल्य यासाठी खाते 60% कच्च्या मालाची किंमत (फक्त 20% स्टील साठी), च्या 10 वर्षांच्या पुनर्वापराच्या नफ्यात फरक 28 दशलक्ष RMB. सर्वसमावेशक गणना दर्शवते की LCC आहे 38.2% स्टील सामग्रीपेक्षा कमी आणि 15.6% घन ॲल्युमिनियम सामग्रीपेक्षा कमी.

ECO-B. सुरक्षा अपग्रेड: नवीन ऊर्जा जोखीम परिस्थितीवर आधारित बहु-आयामी संरक्षण यंत्रणा

ए. थर्मल रनअवे ब्लॉकिंग आणि हीट कंडक्शन मॉडेलिंगसाठी स्तरित संरक्षण

ॲल्युमिनियम मिश्र धातु सब्सट्रेटची थर्मल स्थिरता (हळुवार बिंदू 660℃) च्या तीन-स्तर संरक्षण प्रणालीद्वारे प्राप्त केले जाते “थर – कोटिंग – रचना”:

• कोटिंग डिझाइन: हनीकॉम्ब कोर पृष्ठभाग इपॉक्सी-आधारित ज्वाला-प्रतिरोधक कोटिंगसह लेपित आहे (सूत्रीकरण: 60% ई-44 इपॉक्सी राळ, 20% ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड, 15% पॉलिमाइड बरा करणारे एजंट, 5% डिफोमर), च्या ऑक्सिजन निर्देशांकासह 32% (GB/T 2406.2-2009, अनुलंब बर्निंग पद्धत), वर्ग B1 अग्निसुरक्षा मानकांची पूर्तता. थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए, 10℃/मि, N₂ वातावरण) दाखवते की चर उत्पन्न 800℃ वर पोहोचते 35%, जे आहे 600% अनकोटेड ॲल्युमिनियम हनीकॉम्ब्सपेक्षा जास्त (5%);
• स्ट्रक्चरल थर्मल इन्सुलेशन: नियमित षटकोनी पेशी बंद हवेचे थर तयार करतात (थर्मल चालकता 0.026W/(m·K)), जे एकत्र कोटिंगसह (थर्मल चालकता 0.18W/(m·K)) संमिश्र थर्मल इन्सुलेशन प्रणाली तयार करा. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), एकूण थर्मल चालकता 0.12W/ इतकी मोजली जाते(m·K), 40% अनकोटेड ॲल्युमिनियम हनीकॉम्ब्सपेक्षा कमी (0.20प/(m·K)).

नॅशनल न्यू एनर्जी व्हेईकल मटेरियल टेस्टिंग सेंटरद्वारे थर्मल रनअवे सिम्युलेशन चाचणी (CNAS L1234):

• उपकरणे: बॅटरी थर्मल रनअवे सिम्युलेटर (हीटिंग दर 5℃/मिनिट, कमाल तापमान 900℃);
• निरीक्षण निर्देशक: बॅकफायर पृष्ठभागाचे तापमान (जीबी 38031-2020 ≤180℃ आवश्यक आहे), CO उत्सर्जन (आवश्यक आहे <300पीपीएम), संरचनात्मक अखंडता (संकुचित नाही);
• परिणाम: आत 30 मिनिटे, बॅकफायर पृष्ठभागाचे तापमान 152 डिग्री सेल्सियस आहे, CO उत्सर्जन 180ppm आहे, आणि विकृती दर आहे 4.8% (पारंपारिक ॲल्युमिनियम प्लेट्सचा विकृती दर आहे 21.5%), पूर्णपणे मानक आवश्यकता पूर्ण करणे.

बी. अत्यंत वातावरणात स्ट्रक्चरल विश्वसनीयता आणि सूक्ष्म-वैशिष्ट्यीकरण

तापमान सायकल विश्वसनीयता: तापमान चक्र चाचण्या (-404h साठी ℃ → 120℃ 4h साठी, 50 सायकल) जीबी/टी नुसार आयोजित केले होते 2423.22-2012. इलेक्ट्रॉनिक युनिव्हर्सल टेस्टिंग मशीन वापरून कातरण्याची ताकद तपासली गेली (WDW-100) (GB/T 14522-2009), आणि परिणाम दाखवतात:

• कातरण शक्ती प्रारंभिक 2.1MN/m² वरून 1.94MN/m² पर्यंत कमी होते, च्या क्षीणन दरासह 7.6% (उद्योग आवश्यकता ≤10%);
• कडकपणा सुरुवातीच्या 3.2GPa वरून 2.95GPa पर्यंत कमी होतो, च्या धारणा दरासह 92.2%;
• सूक्ष्म-यंत्रणा: ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM, JEM-2100) निरीक्षण दर्शविते की कोल्ड-रोल्ड टेक्सचरचे प्रमाण {112}<110> पासून कमी होते 35% करण्यासाठी 33%, आणि धान्य आकारात लक्षणीय वाढ होत नाही (5-8μm वर राखले जाते), कमी-तापमान ठिसूळ फ्रॅक्चर आणि उच्च-तापमान मऊ करणे टाळणे.

प्रभाव आणि कंपन कामगिरी:

• फॉलिंग बॉल इम्पॅक्ट टेस्ट(GB/T 1451-2005): 5 किलोचा स्टीलचा बॉल 1.5 मीटर उंचीवरून पडतो. हनीकॉम्ब कोर ऊर्जा शोषून घेते “पेशींचे हळूहळू प्लास्टिकचे विकृतीकरण”. प्रभावादरम्यान बल-विस्थापन वक्र कमाल प्रभाव शक्ती 8kN आणि ऊर्जा शोषण 120J दर्शवते (विकृती 25 मिमी), पॅनेलवर कोणत्याही क्रॅकशिवाय. पीपी हनीकॉम्ब पॅनल्सच्या तुलनेत (ऊर्जा शोषण 65J, 15 मिमी विकृतीवर फ्रॅक्चर), द्वारे प्रभाव प्रतिकार सुधारला आहे 84.6%;
• कंपन चाचणी(GB/T 2423.10-2019): 20m/s² च्या प्रवेगसह 10-2000Hz वर कंपन स्वीप करा. लेसर व्हायब्रोमीटर (PSV-500) 350Hz वर अनुनाद वारंवारता मोजते (बॅटरी पॅकसाठी 100-300Hz ची सामान्य ऑपरेटिंग वारंवारता श्रेणी टाळणे), आणि कंपन प्रवेग प्रसार दर आहे 0.78 (च्या उद्योगाच्या गरजेपेक्षा कमी 1.0), टॅब थकवा नुकसान धोका कमी (थकवा जीवन चाचण्या दर्शवितात की टॅब फ्रॅक्चर सायकलची संख्या 10⁶ ते 10⁷ पर्यंत वाढते).

सी. 800V हाय-व्होल्टेज प्लॅटफॉर्मसाठी इन्सुलेशन सिस्टम डिझाइन आणि इलेक्ट्रिकल परफॉर्मन्स

800V हाय-व्होल्टेज वाहनांसाठी (आयएसओ 6469-3:2018), ची संयुक्त इन्सुलेशन योजना “इपॉक्सी-फ्लोरोकार्बन डबल-लेयर कोटिंग – हवा इन्सुलेशन थर” दत्तक आहे:

• कोटिंग कामगिरी: तळाचा इपॉक्सी थर (30μm) मूलभूत इन्सुलेशन प्रदान करते, आणि वरचा फ्लोरोकार्बन थर (20μm) हवामान प्रतिकार सुधारते. उच्च-प्रतिरोधक मीटर (ZC36) 1×10¹⁵Ω·cm वर आवाज प्रतिरोधकतेची चाचणी करते (GB/T 1410-2006 ≥1×10¹⁴Ω·cm आवश्यक आहे), 2000V च्या ब्रेकडाउन व्होल्टेज प्रतिरोधासह (1मि, GB/T 1408.1-2016) आणि डायलेक्ट्रिक नुकसान स्पर्शिका (tanδ, 1kHz) च्या 0.002 (उच्च वारंवारता आणि उच्च व्होल्टेज अंतर्गत कमी डायलेक्ट्रिक नुकसान, स्थानिक ओव्हरहाटिंग टाळणे);
• एअर लेयर डिझाइन: हनीकॉम्ब पेशींमध्ये हवेच्या थराची जाडी 8-12 मिमी असते. Paschen वक्र त्यानुसार, या जाडीवर एअर ब्रेकडाउन फील्ड ताकद ≥3kV/mm आहे. कोटिंगसह एकत्रित, ते साध्य करते “दुहेरी इन्सुलेशन”. अगदी येथे 90% आर्द्रता (GB/T 2423.3-2016), इन्सुलेशन प्रतिरोध ≥1×10¹³Ω राहते, द्वारे शॉर्ट-सर्किट जोखीम कमी करणे 90%.

मुख्य प्रवाहातील इन्सुलेशन सामग्रीशी तुलना (टेबल 1):

(डेटा स्रोत: तृतीय-पक्ष चाचणी अहवाल CNAS-L1234-2024-001 ला 004)

ECO-C. उद्योग अनुकूलन: परिस्थिती-विशिष्ट कस्टमायझेशन आणि पॅरामेट्रिक डिझाइन (व्यावसायिक पॅरामीटर सारणीसह)

टेबल 2: नवीन ऊर्जा परिस्थितीसाठी 0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल हनीकॉम्ब पॅनेलचे पॅरामेट्रिक डिझाइन टेबल

(टीप: कंसातील मानके चाचणीचा आधार आहेत. क्षेत्रीय घनता GB/T नुसार तपासली जाते 451.2-2002)

ए. पॉवर बॅटरी फ्रेमसाठी कस्टमायझेशन यंत्रणा

CATL CTP ची रचना 3.0 फ्रेम्सच्या जुळणीवर आधारित आहे “सेल वैशिष्ट्ये – संरचनात्मक आवश्यकता”:

• LFP पेशी (100kWh): 160Wh/kg ऊर्जा घनतेसह, ते वजन-संवेदनशील आहेत (प्रत्येक किलो पेशी 0.16kWh ऊर्जेचे योगदान देतात). त्यामुळे, 10 मिमी सेल पिच स्वीकारली आहे (द्वारे सामग्रीचा वापर कमी करणे 12%) 3.8kg/㎡ च्या क्षेत्रीय घनतेसह, प्रवासी वाहनांमध्ये दीर्घकालीन वापराशी जुळवून घेणे (10 वर्षे/200,000 किमी). थकवा चाचण्या (10⁶ सायकल, ताण प्रमाण R=0.1) चे सामर्थ्य धारणा दर दर्शवा 85%;
• NCM सेल (200kWh): 210Wh/kg च्या ऊर्जा घनतेसह आणि उच्च व्हॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनतेसह (450Wh/L), फ्रेमला जास्त भार सहन करणे आवश्यक आहे (सेल स्टॅकिंग प्रेशर 15kPa). अशा प्रकारे, 8 मिमी सेल पिच + स्थानिक 6061-T6 मजबुतीकरण रिब (लवचिक मॉड्यूलस 69GPa) वापरले जातात, द्वारे लवचिक तन्य शक्ती वाढवणे 6.0% आणि व्यावसायिक वाहनांच्या पूर्ण-लोड स्थितीची पूर्तता करण्यासाठी 1.5mm/m मध्ये विक्षेपण नियंत्रित करणे (एकूण वजन 4.5 टन).

शुद्ध इलेक्ट्रिक एसयूव्हीवर चाचणी घ्या: पॅक फ्रेमचे वजन 485kg वरून कमी होते (स्टील) 320 किलो पर्यंत, अनस्प्रिंग वस्तुमान 18 किलोने कमी करणे, द्वारे निलंबन प्रणाली ताण कमी 12%, आणि ब्रेकिंग अंतर 0.8m ने कमी करणे (100-0किमी/ता). इपॉक्सी स्ट्रक्चरल ॲडेसिव्ह (कातरणे शक्ती 15MPa) बाँडिंग असेंब्लीसाठी वापरले जाते, द्वारे बोल्ट वापर कमी करणे 40% आणि असेंबली सायकल 120s/युनिट वरून 72s/युनिट पर्यंत लहान करणे, द्वारे कार्यक्षमता सुधारणे 40%.

बी. एनर्जी स्टोरेज इक्विपमेंटसाठी परिस्थिती-विशिष्ट ऑप्टिमायझेशन

• घरगुती ऊर्जा स्टोरेज कॅबिनेट (5-20kWh): 15 मिमी पातळ डिझाइन हनीकॉम्ब चॅनेलच्या वायुवीजन वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते (हवेचा वेग ०.३ मी/से, रे=१२००, लॅमिनार प्रवाह स्थिती), 5W/㎡·K च्या नैसर्गिक उष्णता अपव्यय शक्तीसह. कॅबिनेटचा अंतर्गत तापमान फरक ≤5℃ आहे (12पारंपारिक स्टील कॅबिनेटसाठी ℃), 80kWh वार्षिक फॅन ऊर्जेची बचत (8h दैनंदिन ऑपरेशन आणि 40W फॅन पॉवरवर आधारित गणना केली जाते);
• मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवण केंद्रे (100MWh+): 25 मिमी जाड पॅनेल a सह जोडले आहे 15% ई-ग्लास मजबुतीकरण थर. इंटरफेस बदल (silane कपलिंग एजंट KH-550) ग्लास फायबर आणि ॲल्युमिनियम फॉइलमधील इंटरफेस बाँडिंग स्ट्रेंथ 10MPa पर्यंत वाढवते (तन्य कातरणे चाचणी, GB/T 7124-2021), 1.0kPa ते 1.5kPa पर्यंत वारा दाब प्रतिरोध सुधारणे (GB/T 5135.1-2019, वारा बोगदा चाचणी वाऱ्याचा वेग 30m/s), किनारी भागात चक्रीवादळ परिस्थिती पूर्ण करणे (100-वर्षाचा परतावा कालावधी टायफून वाऱ्याचा वेग ४५ मी/से).

ECO-D. तांत्रिक अडथळे आणि अत्याधुनिक विकास

ए. अल्ट्रा-थिन ॲल्युमिनियम फॉइल मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये कोर प्रोसेस ब्रेकथ्रू

प्लेट शेप कंट्रोल बॉटलनेक: 0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइलचे रोलिंग प्रवण आहे “मध्यभागी लाटा” (तरंगलांबी 500-800 मिमी, तरंगाची उंची 3-5 मिमी), केवळ उत्पादन दरासह 80% पारंपारिक चार-उच्च कोल्ड रोलिंग मिल्ससाठी. द्वारे यश मिळवले जाते:

• एचसी सिक्स-हाय कोल्ड रोलिंग मिल्सचा अर्ज: काम रोल व्यास φ120 मिमी, बॅकअप रोल व्यास φ600mm. चे एकत्रित नियंत्रण “सकारात्मक/नकारात्मक रोल वाकणे + इंटरमीडिएट रोल शिफ्टिंग” दत्तक आहे, ±50kN च्या रोल बेंडिंग फोर्ससह आणि ±15mm च्या सरकत्या श्रेणीसह, 5I मध्ये प्लेट आकार सहनशीलता नियंत्रित करणे;
• असिंक्रोनस रोलिंग प्रक्रिया: च्या वेगातील फरक 2%-3% वरच्या आणि खालच्या रोल्समध्ये शिअर स्ट्रेन येतो γ=0.05-0.08, रोलिंग दरम्यान धातूचा प्रवाह अधिक एकसमान बनवणे. पासून केंद्र लहरींच्या घटना दर कमी होतो 15% करण्यासाठी 3%, आणि उत्पन्नाचा दर वाढतो 92%.

तेल दूषित नियंत्रणाची गुरुकिल्ली: ॲल्युमिनियम फॉइलच्या पृष्ठभागावर अवशिष्ट रोलिंग तेल (मुख्यतः बेस ऑइलचे बनलेले आहे + फॅटी ऍसिड एस्टर ऍडिटीव्ह) द्वारे हनीकॉम्ब कोरची इंटरफेस बाँडिंग ताकद कमी करते 30%. ची एकत्रित प्रक्रिया “इलेक्ट्रोलाइटिक स्वच्छता – गरम हवा कोरडे करणे” दत्तक आहे:

• इलेक्ट्रोलाइटिक स्वच्छता: 5% NaOH + 3% Na₂CO₃ उपाय, तापमान 60 ℃, वर्तमान घनता 2A/dm², इलेक्ट्रोलिसिस वेळ 30s, रोलिंग ऑइल काढण्याच्या कार्यक्षमतेसह ≥95%;
• गरम हवा वाळवणे: 120℃ गरम हवा (वाऱ्याचा वेग ५ मी/से), कोरडे वेळ 15s. अवशिष्ट तेलाचे प्रमाण 2.3mg/m² पर्यंत कमी केले जाते (GB/T 16743-2018 ≤5mg/m² आवश्यक आहे), आणि इंटरफेस बाँडिंग ताकद 12MPa वर स्थिरपणे राखली जाते (GB/T 7124-2021).

बी. अत्याधुनिक तंत्रज्ञान मार्ग आणि औद्योगिकीकरण संभावना

• मटेरियल इनोव्हेशन: चा विकास ॲल्युमिनियम-ग्रॅफिन संयुक्त फॉइल (ग्राफीन जोडणे 0.5%) वापरून a “बॉल मिलिंग-अल्ट्रासोनिक संमिश्र फैलाव” प्रक्रिया (बॉल मिलिंग स्पीड 300r/मिनिट, अल्ट्रासोनिक पॉवर 600W). ग्राफीनची विमानात पसरण्याची डिग्री ≥90% आहे. टीईएम निरीक्षण दर्शविते की ग्रॅफीन ए “network-like reinforcement structure” in the aluminum matrix. The target tensile strength is 350MPa (17% higher than 3003/H18), with an elongation at break maintained at 12% (avoiding brittleness), adapting to the high energy density requirement of 4680 large cylindrical cells (300वा/किलो);
• Process Innovation: Development of honeycomb core-panel integrated hot pressing forming process. A mold temperature controller is used to control the temperature at 180℃, pressure at 1.5MPa, and holding time at 10min, directly achieving metallurgical bonding between the honeycomb core and panel, eliminating the bonding process. The production cycle is shortened from 72h to 48h, and coating aging is avoided (strength attenuation reduces from 15% करण्यासाठी 5% after aging at 120℃ for 1000h);
• Application Expansion: Development of Al₂O₃-SiO₂ composite ceramic coating (जाडी 15μm) सॉलिड-स्टेट बॅटरीसाठी (ऑपरेटिंग तापमान 150 ℃) प्लाझ्मा फवारणी प्रक्रिया वापरून (फवारणी शक्ती 40kW, अंतर 150 मिमी). कोटिंगची घनता ≥95% आहे, 2000V चा ब्रेकडाउन व्होल्टेज प्रतिकार राखून कमाल तापमान प्रतिकार 200℃ पर्यंत वाढवणे, टोयोटा आणि CATL द्वारे सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या औद्योगिकीकरणाच्या प्रगतीशी जुळवून घेणे (2025-2027).

ECO-E. कोर प्र&ए: व्यावसायिक दृष्टीकोनातून सखोल विश्लेषण

प्रश्न 1: 0.07 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइल जाडीच्या पॅरेटो ऑप्टिमायझेशनचा आधार काय आहे?

ए: वर आधारित “खर्च-कार्यप्रदर्शन-प्रक्रिया” पॅरेटो ऑप्टिमायझेशन वक्र (आकृती 1), 0.07mm वक्रच्या इष्टतम सीमारेषेवर स्थित आहे:

• कामगिरी परिमाण: 0.05 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइलच्या तुलनेत, तन्य शक्ती वाढते 15% (280MPa वि 243MPa), आणि कातरणे शक्ती वाढते 18% (2.1MN/m² वि 1.78MN/m²), बॅटरी पॅकची 15kPa स्टॅकिंग प्रेशरची आवश्यकता पूर्ण करणे; थकवा जीवन (10⁶ सायकल) ने वाढवली आहे 25%, टाळणे “लो-सायकल थकवा फ्रॅक्चर” अति-पातळ फॉइलचे;
• खर्च परिमाण: 0.09 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइलच्या तुलनेत, ने साहित्याचा वापर कमी केला आहे 22% (क्षेत्रीय घनता 3.8kg/㎡ vs 4.87kg/㎡), ने युनिटची किंमत कमी केली आहे 18% (200 RMB/㎡ वि 244 RMB/㎡), आणि रोलिंग ऊर्जेचा वापर कमी होतो 12% (120kWh/टन वि 136kWh/टन);
• प्रक्रिया परिमाण: केवळ 0.05 मिमी ॲल्युमिनियम फॉइलचा उत्पादन दर आहे 75% (पट्टी तुटण्याची प्रवण), तर 0.09mm ला जास्त रोलिंग फोर्स आवश्यक आहे (280kN वि 220kN), वाढती उपकरणे पोशाख 20%. याउलट, 0.07mm चा उत्पन्न दर आहे 92% आणि त्याची रोलिंग फोर्स सध्याच्या HC सिक्स-हाय मिल्सशी जुळते, उच्च औद्योगिकीकरण व्यवहार्यता परिणामी.

प्रश्न 2: अति-पातळ ॲल्युमिनियम फॉइल हनीकॉम्ब पॅनेलची थकवा वाढवणारी कामगिरी नवीन ऊर्जा वाहनांची 10-वर्ष/200,000 किमी सेवा आवश्यकता पूर्ण करते का??

ए: थकवा चाचण्यांद्वारे पडताळणी (GB/T 30767-2014, ताण प्रमाण R=0.1, वारंवारता 10Hz) दाखवते:

• पॉवर बॅटरी फ्रेम स्थिती: कमाल ताण σ_max=80MPa (साठी लेखा 28.6% तन्य शक्तीचे). 10⁷ चक्रांनंतर, शक्ती धारणा दर आहे 88% (GB/T 38031-2020 ≥80% आवश्यक आहे), 200,000km च्या ड्रायव्हिंग रेंजशी संबंधित (अंदाजे 500 कंपन चक्र प्रति किलोमीटर);
• ऊर्जा स्टोरेज कॅबिनेट स्थिती: कमाल ताण σ_max=50MPa (साठी लेखा 17.9% तन्य शक्तीचे). 10⁸ चक्रांनंतर, शक्ती धारणा दर आहे 92%, 15 वर्षांच्या सेवा चक्राशी संबंधित (दर वर्षी अंदाजे 6.7×10⁶ कंपन चक्र);
• सूक्ष्म-यंत्रणा: थकवा दरम्यान, ॲल्युमिनियम मॅट्रिक्सची विस्थापन घनता 1×10¹⁴m⁻² वरून 3×10¹⁴m⁻² पर्यंत वाढते, पण स्पष्ट थकवा क्रॅक तयार होत नाहीत (SEM निरीक्षण दर्शविते की फ्रॅक्चर डिंपलची खोली 8-10μm वर राखली जाते), दीर्घकालीन सेवा विश्वासार्हतेची पुष्टी करणे.

प्रश्न 3: सामग्री इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सुसंगतता पूर्ण करते का (EMC) 800V उच्च-व्होल्टेज प्लॅटफॉर्मसाठी आवश्यकता?

ए: EMC चाचण्यांद्वारे पडताळणी (GB/T 18655-2018) 800V प्लॅटफॉर्म आवश्यकतांच्या पूर्ण अनुपालनाची पुष्टी करते:

• रेडिएटेड डिस्टर्बन्स: 30MHz-1GHz वारंवारता बँडमध्ये, डिस्टर्बन्स व्होल्टेज ≤40dBμV आहे (मर्यादा 46dBμV), ॲल्युमिनियम फॉइलच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शील्डिंग गुणधर्माचा फायदा (शिल्डिंग प्रभावीता ≥40dB, GB/T 17738-2019);
• आयोजित व्यत्यय: 150kHz-30MHz वारंवारता बँडमध्ये, व्यत्यय प्रवाह ≤54dBμA आहे (मर्यादा 60dBμA). हनीकॉम्ब पेशींचा हवेचा थर आणि आवरण तयार होतो “प्रतिबाधा जुळणारी रचना” आयोजित हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी;
• प्रतिकारशक्ती: इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्जमध्ये कोणतीही असामान्यता उद्भवत नाही (ESD) चाचण्या (संपर्क डिस्चार्ज 8kV, एअर डिस्चार्ज 15kV, GB/T 17626.2-2018). सामग्रीच्या पृष्ठभागाच्या 1×10⁸Ω च्या प्रतिकारामुळे (कंडक्टर आणि इन्सुलेटर दरम्यान), ब्रेकडाउन टाळण्यासाठी स्थिर वीज हळूहळू सोडली जाऊ शकते.

प्रश्न 4: मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवण केंद्रांमध्ये ही सामग्री आणि द्रव शीतकरण प्रणाली यांच्यातील समन्वयात्मक उष्णता नष्ट करण्याची यंत्रणा काय आहे??

ए: CFD द्वारे (अस्खलित) सिम्युलेशन आणि चाचणी सत्यापन, ची एक सिनेर्जिस्टिक उष्णता नष्ट करण्याची प्रणाली “सेल नैसर्गिक संवहन – द्रव थंड करणे सक्तीचे संवहन” तयार होतो:

• हनीकॉम्ब चॅनेल: 8-12mm सेल पिच 0.3-0.5m/s च्या हवेचा वेग आणि 5-8W/㎡·K च्या उष्णतेचा अपव्यय शक्तीसह उभ्या संवहन वाहिन्या बनवते, ऊर्जा साठवण पेशींच्या पृष्ठभागाचे तापमान 55℃ वरून 48℃ पर्यंत कमी करणे;
• लिक्विड कूलिंग सिनर्जी: लिक्विड कूलिंग प्लेट थर्मल कंडक्टिव्ह ॲडेसिव्ह वापरून हनीकॉम्ब पॅनेलशी जोडलेली असते (थर्मल चालकता 2W/(m·K)). हनीकॉम्ब पॅनेल ए म्हणून कार्य करते “थर्मल प्रवाहकीय मध्यवर्ती स्तर”, द्वारे पेशींमधून द्रव शीतलक प्लेटमध्ये उष्णता हस्तांतरणाची कार्यक्षमता वाढवणे 15% (थेट बाँडिंगच्या तुलनेत थर्मल रेझिस्टन्स 0.15K/W वरून 0.13K/W पर्यंत कमी होतो);
• तापमान एकसारखेपणा: सिनर्जिस्टिक उष्णतेचा अपव्यय कॅबिनेटच्या अंतर्गत तापमानातील फरक 8℃ वरून 3℃ पर्यंत कमी करतो (GB/T 36276-2018 ≤5℃ आवश्यक आहे), स्थानिक हॉटस्पॉट्समुळे सेल क्षमता कमी होणे टाळणे (पासून क्षमता धारणा दर वाढते 85% करण्यासाठी 90% नंतर 1000 सायकल).

प्रश्न 5: जीवन चक्र मूल्यांकन करते (एलसीए) या सामग्रीचे पालन करते “दुहेरी कार्बन” ध्येय?

ए: ISO नुसार LCA विश्लेषण 14040-2006 (पाळणा ते कबरी, कार्यात्मक युनिट: 1㎡ हनीकॉम्ब पॅनेल) दाखवते:

• ऊर्जेचा वापर: उत्पादन टप्प्यात ऊर्जेचा वापर 280kWh आहे (ॲल्युमिनियम smelting समावेश, रोलिंग, आणि निर्मिती), जे आहे 46% स्टील फ्रेमपेक्षा कमी (520kWh) आणि 67% कार्बन फायबर हनीकॉम्ब पॅनेलपेक्षा कमी (850kWh);
• कार्बन उत्सर्जन: पूर्ण-चक्र CO₂ उत्सर्जन 12kg आहे, जे आहे 57% स्टील फ्रेमपेक्षा कमी (28किलो) आणि 73% कार्बन फायबर हनीकॉम्ब पॅनेलपेक्षा कमी (45किलो) (कार्बन फायबर उत्पादनासाठी ऍक्रिलोनिट्रिल ऑक्सिडेशन आवश्यक आहे, उच्च कार्बन उत्सर्जन परिणामी);
• रीसायकलिंग: ॲल्युमिनियम फॉइल असू शकते 100% वितळवून पुनर्नवीनीकरण केले जाते, फक्त रिसायकलिंग ऊर्जा वापरासह 5% प्राथमिक ॲल्युमिनियमचे (GB/T 27690-2011). रिसायकलिंग ओव्हर 10 वर्षे CO₂ उत्सर्जन 8kg/㎡ ने कमी करू शकतात, कार्बन फूटप्रिंट आवश्यकतांचे पालन करणे (≤100kg CO₂eq/kWh) EU नवीन बॅटरी नियमन (2023/1542).