Ličio{0}}jonų baterijų struktūrinių komponentų pramonės analizė: aliuminio korpuso, maišelių elementų ir maitinimo baterijų pakavimo technologijų plėtros tendencijos

Sparčiai augant naujoms energijos transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms, elektrinių dviračių{0}} motociklų ir pramoninės atsarginės energijos rinkoms, ličio baterijų konstrukciniai komponentai tapo nepakeičiama ir svarbia energijos akumuliatorių pramonės grandinės dalimi. Struktūriniai komponentai, kurie yra gyvybiškai svarbūs akumuliatoriaus sistemos mechaninės apsaugos ir elektros jungčių komponentai, tiesiogiai veikia akumuliatoriaus saugą, sandarumą, ciklo trukmę ir energijos panaudojimo efektyvumą.

 

Ličio baterijos konstrukciniai komponentai paprastai apima elemento korpusą, viršutinio dangtelio mazgą, gnybtus, jungiamuosius ąselius, lanksčias jungtis ir akumuliatoriaus kapsuliavimo medžiagas. Tarp jų aliuminio korpuso konstrukciniai komponentai yra vienas iš plačiausiai naudojamų sprendimų dabartinėje maitinimo baterijų srityje, plačiai taikomas aliuminio dėkluose, skirtuose EV ličio baterijų paketams, energijos kaupimo sistemoms ir naujiems energijos transporto priemonių akumuliatorių moduliams.
 

 

 

Ličio baterijos konstrukciniai komponentai yra metalinės arba kompozicinės medžiagos dalys, naudojamos elementui apsaugoti, srovės laidumui užtikrinti, mechaninei atramai ir saugos apsaugai užtikrinti.

 

Pagal pakuotės formą pagrindinės ličio baterijos šiuo metu skirstomos į tris pagrindinius tipus: prizminės, cilindrinės ir maišelių baterijos.

 

Kvadratinės ir cilindrinės baterijos paprastai naudoja kietmetalinį korpusą, kurio pagrindinę struktūrą sudaro akumuliatoriaus korpusas ir dangtelis. Kita vertus, maišeliuose akumuliatoriuose naudojama aliuminio -plastikinės plėvelės apvalkalo struktūra, kad būtų pasiektas lengvesnis dizainas.

 

Didelio masto energijos kaupimo sistemose naudojant aliuminio dėklą Powerwall ličio baterijų paketams efektyviai pagerinamas akumuliatoriaus mechaninis stiprumas ir prisitaikymas prie aplinkos, todėl jis plačiai naudojamas gyvenamosiose ir komercinėse energijos saugojimo srityse.

 

 

Maitinimo baterijos kaupia daug elektros energijos. Kai įvyksta per didelis įkrovimas, trumpasis jungimas arba terminis nutekėjimas, elemento vidinis slėgis greitai pakyla.

 

Struktūriniai komponentai ne tik apsaugo ląsteles, bet ir atlieka šias pagrindines funkcijas:

 

Srovės laidumas
Ląstelių sandarinimas
Slėgio atleidimas
Trumpojo jungimo apsauga
Apsauga nuo korozijos
Mechaninė atrama

 

Ypač aukštos įtampos akumuliatorių sistemose ir naujose energetinių transporto priemonių platformose konstrukcinių komponentų tikslumas tiesiogiai veikia bendrą transporto priemonės saugumą.

 

Energijos sistemose, kuriose automobilių akumuliatoriams naudojamas aliuminio korpusas, konstrukciniai komponentai turi vienu metu atitikti kelis reikalavimus, įskaitant didelio stiprumo, lengvumo ir atsparumo korozijai reikalavimus.
 

 

 

Prizminių baterijų rinkoje aliuminio korpusai tapo pagrindiniu pasirinkimu.

 

Aliuminio medžiagos yra lengvos, turi puikų šilumos laidumą ir yra lengvai apdorojamos, atitinkančios dvigubus didelio energijos tankio ir lengvos konstrukcijos reikalavimus maitinimo elementams.

 

Šiuolaikinės maitinimo baterijos plačiai naudoja aliuminio korpuso sprendimą ličio prizminėms ląstelėms, suformuojant visą korpuso struktūrą gilaus tempimo, štampavimo ir tikslaus suvirinimo procesais.

 

Naujų energetinių autobusų ir komercinių transporto priemonių sektoriuose elektromobilių elektrinių autobusų LiFePO4 akumuliatorių paketų aliuminio korpusai tapo svarbia taikymo kryptimi, nes jų tvirta konstrukcija gali atlaikyti ilgalaikę-vibraciją ir sudėtingas eksploatavimo sąlygas.

 

Tuo tarpu energijos kaupimo baterijų srityje taip pat vis dažniau naudojami aliuminio korpusai ličio geležies fosfato baterijų elementams, siekiant pagerinti bendrą ličio geležies fosfato akumuliatorių sistemų saugumą ir patikimumą.

 

 

Kieto-apvalkalo akumuliatoriaus konstrukcijoje dangtelis paprastai yra technologiškai pažangiausia dalis.

Visą akumuliatoriaus dangtelio komplektą paprastai sudaro:

 

Terminalai
Sprogimui{0}}atsparus vožtuvas
Apsauginis vožtuvas
Srovės pertraukimo įrenginys
Izoliacijos komponentai

 

Kai nenormaliai padidėja vidinis akumuliatoriaus slėgis, sprogimui{0}}saugi konstrukcija gali laiku sumažinti slėgį, todėl sumažėja šiluminio pabėgimo rizika.

 

Gnybtai yra atsakingi už srovės perdavimą, užtikrinant stabilų ryšį tarp elemento ir išorinės grandinės.

Projektuojant didelius LFP akumuliatorių aliuminio korpusus, dangtelio sandarumas ir suvirinimo kokybė dažnai lemia viso elemento tarnavimo laiką.

 

 

Ličio baterijų aliuminio korpusų gamyba priklauso tipinei precizinio metalo apdirbimo sričiai.

Įprasti procesai apima:

 

Tikslus štampavimas
Gilus piešimas
Lazerinis suvirinimas
CNC precizinis apdirbimas
Paviršiaus apdorojimas

Giluminio traukimo technologija tiesiogiai lemia korpuso matmenų tikslumą ir nuoseklumą.

 

Prizminių LFP elementų aliuminio korpuso gaminių matmenų tolerancijos paprastai kontroliuojamos labai mažame diapazone, kad būtų užtikrintas tolesnio automatinio surinkimo stabilumas.

 

Tobulinus automatizuoto gamybos lygius, šiuolaikinėse konstrukcinių komponentų gamybos linijose plačiai pritaikytos išmaniosios tikrinimo sistemos, užtikrinančios aukštą{0}}nuoseklumą.
 

 

 

Skirtingai nuo kietojo-apvalkalo baterijų, minkštųjų-paketų baterijose naudojama aliuminio-plastiko plėvelė.

 

Aliuminio -plastikinė plėvelė paprastai sudaryta iš nailono sluoksnio, aliuminio folijos sluoksnio ir polipropileno sluoksnio, todėl pasižymi geromis barjerinėmis savybėmis ir lankstumu.

 

Didžiausi minkštųjų{0}}baterijų privalumai:

Lengvas, didelis energijos tankis, lankstus dizainas ir geras saugumas.

Todėl jie plačiai naudojami buitinėje elektronikoje,{0}}aukštos klasės energijos kaupime ir kai kuriose naujose energijos transporto priemonių srityse.

 

Kai kurioms lengvoms programoms, pvz., gaminiams, susijusiems su aliuminio dėklu, skirtu minkštoms -pakelio LiFePO4 įkraunamoms baterijomis, pasirinkimas tarp minkšto-pakelio ir aliuminio{3}} apvalkalo sprendimų dažnai priklauso nuo specifinių reikalavimų.

 

 

Kvadratinės baterijos pasižymi tokiais pranašumais kaip kompaktiška struktūra, didelis pakuotės efektyvumas ir didelis vietos panaudojimas, todėl jie yra pagrindinis požiūris į dabartinę naujų energetinių transporto priemonių rinką.

 

Cilindrinių baterijų gamybos procesai yra brandūs, jie yra labai nuoseklūs ir tinka didelio masto automatizuotai gamybai. Daugelyje Samsung prizminių elementų aliuminio korpuso ir cilindrinių baterijų sistemų taikomi standartizuoti gamybos metodai, užtikrinantys gaminio stabilumą.

 

Maišelių baterijos pasižymi didesniu energijos tankiu ir lengvesniu svoriu, tačiau jų gamybos procesas yra sudėtingesnis ir reikalauja aukštesnės -kokybės pakavimo medžiagų.

 

Žvelgiant iš rinkos plėtros perspektyvos, šie trys technologiniai maršrutai egzistuos ilgą laiką, sudarydami skirtingus išdėstymus, pagrįstus skirtingais taikymo scenarijais.

 

 

Nuolat augant naujoms energiją naudojančioms transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms ir pažangiajai transportavimo įrangai, ličio{0}}jonų akumuliatorių konstrukciniai komponentai vystosi toliau nurodytomis kryptimis:

 

Didesnio{0}}stiprumo aliuminio lydinio medžiagų naudojimas

Lengvesnis konstrukcijos dizainas

Aukštesnis automatizuotos gamybos lygis

Didesnis{0}}matmenų nuoseklumo valdymas

Aukščiausia saugos apsaugos konstrukcija

Didesnis medžiagų panaudojimas

 

Ateityje, nesvarbu, ar tai būtų aliuminio dėklas automobilio LiFePO4 akumuliatoriaus paketui, aliuminio dėklas elektrinio dviračio akumuliatoriui, ar ličio prizminis akumuliatoriaus korpusas, aliuminio korpusas, naudojamas didelės-mastos energijos kaupimo sistemose, visi bus toliau tobulinami siekiant didesnio tikslumo, didesnio patikimumo ir mažesnės kainos.

 

 

Nors ličio{0}}jonų akumuliatoriaus konstrukciniai komponentai nesudaro didžiausios akumuliatoriaus kainos dalies, jie yra esminiai pagrindiniai komponentai, lemiantys akumuliatoriaus saugą, stabilumą ir naudojimo trukmę. Išličio{0}}jonų akumuliatorių aliuminio korpusaiiki didelio masto-galios baterijų modulių, nuo energijos kaupimo sistemų iki elektrinių transporto priemonių, struktūrinių komponentų technologijos plėtra visada vyko kartu su naujosios energetikos pramonės atnaujinimu. Nuolat tobulėjant gamybos procesams ir nuolat diegiant medžiagų technologijas, didelio našumo-aliuminio korpuso konstrukciniai komponentai atliks dar svarbesnį vaidmenį būsimoje naujoje energetikos pramonės grandinėje.