Panoramska analiza kućišta litijumske baterije

Kućište baterije je ključna strukturna komponenta koja se koristi za kapsuliranje i zaštitu unutrašnjih ćelija litijum{0}}jonskih baterija, formirajući fizičku granicu i mehaničku zaštitnu barijeru ćelija baterija. Kao osnovna komponenta u sistemu baterija koja direktno određuje hermetičnost, životni vijek i sigurnost-otpornost na eksploziju, nivo inženjerskog dizajna kućišta baterije direktno utiče na stabilan rad i sigurnosne mogućnosti zaštite baterijskog modula u različitim scenarijima primjene. Prema različitim oblicima pakovanja, kutije za baterije se uglavnom dijele na tri tipa: kvadratne, cilindrične i mekane. Kvadratna i cilindrična kućišta baterija obično su izrađena od aluminija, čelika i drugih metalnih materijala, a proizvode se procesima kao što su štancanje i lasersko zavarivanje; soft{5}}baterije koriste aluminij-plastičnu foliju kao materijal za pakovanje, što je fleksibilno rješenje za pakovanje.

 

Lagana težina je važan smjer za razvoj tehnologije kućišta baterija, te se legure aluminija i kompozitni materijali sve više koriste u kućištima baterija visokih{0}}baterija. Iz perspektive punog životnog ciklusa, kućišta baterija mogu se reciklirati kao obnovljivi resursi nakon što dostignu svoj vijek trajanja. Među njima, vrijednost recikliranja aluminijskih školjki kao što su Aluminijsko kućište baterije i Aluminijska školjka za prizmatičnu litijum-jonsku bateriju je posebno značajna. Potrošnja energije pri recikliranju aluminijuma je mnogo niža od potrošnje primarne proizvodnje aluminijuma. U cilindričnom baterijskom sistemu, aluminijumsko kućište litijumske ćelije je najstandardizovaniji oblik kućišta i široko se koristi u masovnoj proizvodnji specifikacija kao što su 18650, 21700 i 4680. Osim toga, kao odgovor na potrebe pakovanja baterijskih ćelija međunarodnog brenda, specijalna rešenja u omotaču kao što su Aluminijumsko kućište za bateriju Panasonic Aluminijum i Aluminijumsku bateriju samdi Aluminijska školjka također zauzima važno mjesto u oblasti precizne proizvodnje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Napredak u nauci o materijalima pruža osnovnu podršku za napredak u performansama u kućištima baterija. Aluminijska legura je trenutna glavna tehnološka ruta za kućišta baterija. Među njima, aluminijske ploče serije 3.000 se široko koriste u proizvodnji kućišta baterija za napajanje zbog svojih sveobuhvatnih prednosti kao što su odlična sposobnost oblikovanja, visoka otpornost na koroziju, dobre performanse i provodljivost zavarivanja, niska gustoća i mala težina. Tri različita oblika aluminijumskih materijala, valjane aluminijumske ploče, ekstrudirani aluminijumski profili i liveni aluminijum, korišćeni su u velikom obimu u različitim projektima kućišta baterija. Kao tradicionalni materijal, čelik visoke{6}}i dalje može zadovoljiti osnovne zahtjeve za čvrstoćom i krutošću i ostati konkurentan u nekim scenarijima koji su{7}}osjetljivi na troškove i zahtjeve male težine. Kao smjer u nastajanju, kompozitni materijali imaju vlačnu čvrstoću koja može biti više od tri puta veću od legure aluminija pod istim uvjetima debljine, otpornost na vatru koja može doseći nivo UL-94 V0 i gustinu koja je više od 30% niža od one legure aluminija. Proces prenošenja smole pod visokim-pritiskom omogućava brži proizvodni ciklus i dobru tačnost dimenzija. Kao vrhunski{17}}predstavnik laganih materijala, industrijska primjena legure magnezijuma privlači pažnju industrije. Aluminijsko-plastična folija koja se koristi u mekom pakovanju obično se sastoji od tri sloja vanjskog najlona, ​​srednje aluminijske folije i unutarnje polipropilenske folije, a priprema se suhim ili termičkim postupkom. Za hemijske sisteme litijum gvožđe fosfata, aluminijumska školjka za ćelije litijum gvožđe fosfata se široko koristi u komercijalnim vozilima i poljima skladištenja energije zbog svoje odlične otpornosti na koroziju i kontrole troškova.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proizvodni proces je ključna karika u određivanju konačne konzistentnosti performansi i pouzdanosti kućišta baterije. U pogledu tehnologije oblikovanja, metalna školjka uglavnom usvaja proces štancanja i istezanja. Oklop od legure aluminijuma se obično može rastegnuti i formirati u jednom koraku osim pokrivne ploče. Sa automatskim uređajem za zatvaranje i precizno punjenje, može efikasno smanjiti zaglavljivanje i stopu otpada i poboljšati ritam proizvodnje. Proces zavarivanja je prvi korak da se osigura zaptivanje baterije, što direktno utiče na jačinu napona i životni vijek baterije. Tehnologija laserskog zavarivanja za zaptivanje gornjeg poklopca baterije kvadratnog aluminijskog omotača doživjela je kontinuiranu evoluciju od male brzine do velike brzine. U ranoj fazi, brzina zavarivanja je bila niža od 100 milimetara u sekundi. Kasnije je brzina povećana na 100 do 200 milimetara u sekundi zahvaljujući laserskom hibridnom zavarivanju i tehnologiji zamahivanja snopa visoke{10}}e frekvencije. Trenutno, napredna tehnologija je istražila-rješenja za zavarivanje velikom brzinom od više od 300 milimetara u sekundi, koristeći tačkasto lasersko zavarivanje i druge tehnologije za poboljšanje stabilnosti zavarivanja i kompatibilnosti proizvoda.

 

Međutim, lasersko zavarivanje aluminijumskih legura i dalje se suočava sa tehničkim poteškoćama kao što su pore, vruće pukotine, eksplozije i prskanje, koje je potrebno prevazići optimizacijom zaštitnog gasa, finom kontrolom parametara zavarivanja i pre-obradom površine pred zavarivanje. Proces zaptivanja i zaštite takođe je od ključnog značaja. Tokom faze projektovanja, potrebno je sistematski izračunati količinu kompresije zaptivnog prstena, strukturu zaptivnog žleba, toleranciju montaže i deformaciju završnog poklopca, te usvojiti kombinaciju strukture kabine otporne na pritisak-, unutrašnjeg ojačanja zalivanja i radijalnog zaptivanja O- prstena kako bi se izdržao udar pritiska i elektrolitski udar. Za cilindrične baterije, proizvodnja aluminijskih školjki litijumskih ćelija stavlja veći naglasak na ujednačenost debljine stijenke i tačnost zaobljenosti kako bi se osiguralo da je odgovarajući razmak između jezgre i omotača u optimalnom rasponu, što ne samo da osigurava dovoljnu infiltraciju elektrolita, već i izbjegava podrhtavanje jezgre uzrokovano prekomjernim zazorom jezgre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scenariji primjene kućišta baterija duboko su prodrli od novih energetskih baterija za vozila do sistema za skladištenje energije, potrošačke elektronike i posebne opreme i drugih polja. U polju novih energetskih vozila, kućišta za baterije moraju ispuniti kombinovane zahtjeve visoke čvrstoće, male težine i visoke sigurnosti. Dizajn kućišta treba da uzme u obzir višestruke funkcije kao što su zaštita od sudara ispod karoserije, bočna apsorpcija energije ekstruzije i smanjenje toplotnog pritiska. U oblasti sistema za skladištenje energije, velike cilindrične baterije uglavnom koriste rešenja za pakovanje od aluminijuma. Oslanjajući se na njihovu laganu, dobru toplotnu provodljivost i karakteristike{4}}koje se mogu kontrolisati, široko se koriste u cilindričnim ćelijama za skladištenje energije. Zahtjevi industrije za preciznom proizvodnjom, strukturnom optimizacijom i procesima otpornosti na eksploziju-okućišta nastavljaju rasti. U području potrošačke elektronike, proizvodi imaju visoke zahtjeve za tankoću, osjećaj i integraciju kućišta baterija.

 

Obično koriste kompozitnu strukturu od vanjskih mekih materijala i unutarnje obloge od mikrovlakana. U oblasti specijalne opreme, kao što su roboti-duboke vode i drugi scenariji primjene, kućište baterije treba da izdrži pritisak vode od oko jednog MPa. Sistematski proračuni otpornosti na pritisak moraju se izvršiti tokom projektovanja, uključujući projektovanje debljine zida, raspored armature, optimizaciju strukture završnog poklopca i proveru krutosti materijala. Bez obzira na scenarij primjene, dizajn kućišta baterije mora uravnotežiti zahtjeve kemijske sigurnosti baterijskih ćelija s mehaničkim zahtjevima okoliša krajnjeg proizvoda. Na međunarodnom tržištu, japanski proizvođači baterija imaju izuzetno stroge zahtjeve za preciznost kućišta i kvalitetu površine. Aluminijumsko kućište za Panasonic bateriju Aluminijsko kućište obično zahtijeva višestruke tretmane poliranja i pasiviranja kako bi se ispunili standardi kvaliteta svojih krajnjih-akumulatora i akumulatora za automobile.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Svi proizvodi se proizvode u strogom skladu sa industrijskim standardima preciznosti proizvodnje i sigurnosti. Imaju prednosti visoke preciznosti, velike čvrstoće, dobrog brtvljenja, male težine i otpornosti na koroziju. Strukturna veličina i proces zaštite mogu se prilagoditi prema zahtjevima procesa kupca, pružajući stabilna i pouzdana rješenja za podršku kućišta za različiteAluminijumske Li{0}}onske ćelijeproizvođači.