Анализа индустрије структурних компоненти литијум{0}}јонских батерија: трендови развоја технологија за паковање алуминијумских кућишта, ћелија у врећици и батерија за напајање

Са брзим растом тржишта нових енергетских возила, система за складиштење енергије, електричних двоточкаша-и индустријских резервних енергетских компоненти, структурне компоненте литијумских батерија постале су незаменљив и кључни део ланца индустрије електричних батерија. Као витална механичка заштита и компоненте електричног повезивања система батерија, структурне компоненте директно утичу на безбедносне перформансе батерије, перформансе заптивања, животни век и ефикасност коришћења енергије.

 

Структурне компоненте литијумске батерије обично укључују кућиште ћелије, склоп горњег поклопца, терминале, језичке за повезивање, флексибилне конекторе и материјале за капсулирање батерије. Међу њима, структурне компоненте алуминијумског кућишта су једно од најчешће коришћених решења у тренутном пољу енергетских батерија, које се широко примењује у алуминијумском кућишту за ЕВ литијумске батерије, системима за складиштење енергије и новим енергетским модулима батерија за возила.
 

 

 

Структурне компоненте литијумске батерије односе се на делове од метала или композитног материјала који се користе за заштиту ћелије, омогућавање провођења струје, обезбеђивање механичке подршке и безбедносну заштиту.

 

На основу облика паковања, главне литијумске батерије су тренутно подељене у три главна типа: призматичне батерије, цилиндричне батерије и кесице.

 

Квадратне и цилиндричне батерије обично користе кућиште од тврдог метала, чија се структура језгра састоји од кућишта батерије и поклопца. Батерије у торбици, с друге стране, користе алуминијумску-пластичну фолију за инкапсулацију да би се постигао лакши дизајн.

 

За велике-системе за складиштење енергије, коришћење алуминијумског кућишта за Повервалл литијумске батерије ефикасно побољшава механичку чврстоћу и прилагодљивост батеријског пакета на животну средину, чиме проналази широку примену у стамбеним и комерцијалним складиштима енергије.

 

 

Батерије за напајање складиште велику количину електричне енергије. Када дође до прекомерног пуњења, кратких спојева или топлотног одласка, унутрашњи притисак ћелије брзо расте.

 

Структурне компоненте не само да обезбеђују ћелије, већ и обављају следеће кључне функције:

 

Провођење струје
Заптивање ћелија
Отпуштање притиска
Заштита од кратког споја
Заштита од корозије
Механичка подршка

 

Нарочито у системима батерија високог напона и платформама нових енергетских возила, прецизност дизајна структурних компоненти директно утиче на укупне перформансе безбедности возила.

 

За системе напајања који користе алуминијумско кућиште за аутомобилске батерије, структурне компоненте морају истовремено да испуњавају више захтева, укључујући високу чврстоћу, малу тежину и отпорност на корозију.
 

 

 

На тржишту призматичних батерија, алуминијумске шкољке су постале главни избор.

 

Алуминијумски материјали су лагани, имају одличну топлотну проводљивост и лако се обрађују, испуњавајући двоструке захтеве високе густине енергије и лаганог дизајна за електричне батерије.

 

Савремени енергетски акумулатори нашироко усвајају решење алуминијумске шкољке за литијум призматичне ћелије, формирајући комплетну структуру шкољке кроз дубоко извлачење, штанцање и процесе прецизног заваривања.

 

За секторе нових енергетских аутобуса и комерцијалних возила, алуминијумске шкољке за ЛиФеПО4 батерије електричних аутобуса за ЕВ постале су важан правац примене, са својом-структуром високе чврстоће која може да издржи дуготрајне-вибрације и сложене услове рада.

 

У међувремену, поље батерија за складиштење енергије такође све више усваја алуминијумске шкољке за ћелије литијум гвожђе фосфатних батерија како би се побољшала укупна безбедност и поузданост система литијум гвожђе фосфатних батерија.

 

 

У чврстој{0}}структури батерија, поклопац је обично технолошки најнапреднији део.

Комплетан склоп поклопца батерије обично укључује:

 

Терминали
Вентил против експлозије{0}
Сигурносни вентил
Уређај за прекид струје
Компоненте изолације

 

Када се унутрашњи притисак батерије ненормално повећа, структура отпорна на експлозију{0}} може на време да ослободи притисак, смањујући ризик од топлотног одласка.

 

Терминали су одговорни за пренос струје, обезбеђујући стабилну везу између ћелије и спољашњег кола.

У дизајну алуминијумских шкољки великих ЛФП батерија, непропусност и квалитет заваривања поклопца често одређују животни век целе ћелије.

 

 

Производња алуминијумских шкољки литијумских батерија припада типичној области прецизне обраде метала.

Уобичајени процеси укључују:

 

Прецизно штанцање
Дубоко цртање
Ласерско заваривање
ЦНЦ прецизна обрада
Површинска обрада

Технологија дубоког извлачења директно одређује тачност димензија и конзистентност шкољке.

 

За призматичне ЛФП ћелије алуминијумске љуске, толеранције димензија се обично контролишу у веома малом опсегу како би се осигурала стабилност накнадног аутоматизованог склапања.

 

Са побољшањем нивоа аутоматизоване производње, савремене производне линије структуралних компоненти су широко усвојиле интелигентне системе инспекције како би се постигла висока{0}}конзистентност производње.
 

 

 

За разлику од тврдих{0}}батерија, меке-батерије користе алуминијумску-пластичну фолију за инкапсулацију.

 

Алуминијумска-пластична фолија се обично састоји од најлонског слоја, слоја алуминијумске фолије и слоја полипропилена, који нуди добра баријерна својства и флексибилност.

 

Највеће предности меких{0}}батерија су:

Лаган, висока густина енергије, флексибилан дизајн и добре безбедносне перформансе.

Због тога се широко користе у потрошачкој електроници,{0}}складишту енергије врхунског квалитета и неким новим енергетским возилима.

 

За неке лаке апликације, као што су производи који се односе на алуминијумско кућиште за меке-паковање ЛиФеПО4 пуњиве батерије, избор између решења меког-паковања и алуминијумског-оклопа често се заснива на специфичним захтевима.

 

 

Квадратне батерије нуде предности као што су компактна структура, висока ефикасност паковања и велика искоришћеност простора, што их чини главним приступом на тренутном тржишту нових енергетских возила.

 

Цилиндричне батерије имају зреле производне процесе, високу конзистентност и погодне су за{0}}аутоматску производњу великих размера. Многи системи Самсунг призматичних ћелија са алуминијумским омотачем и цилиндричним батеријама усвајају стандардизоване производне методе како би осигурали стабилност производа.

 

Батерије у торбици нуде већу густину енергије и мању тежину, али њихов производни процес је сложенији и захтева више{0}}квалитетне материјале за паковање.

 

Из перспективе развоја тржишта, ове три технолошке руте ће коегзистирати у дужем временском периоду, формирајући диференциране распореде засноване на различитим сценаријима примене.

 

 

Уз континуирани раст нових енергетских возила, система за складиштење енергије и интелигентне транспортне опреме, структурне компоненте литијум{0}}ионских батерија се развијају у следећим правцима:

 

Примена материјала од -алуминијумских легура веће чврстоће

Лакши конструкцијски дизајн

Виши нивои аутоматизоване производње

Већа{0}}контрола конзистентности димензија

Врхунски дизајн сигурносне заштите

Већа искоришћеност материјала

 

У будућности, било да се ради о алуминијумском кућишту за ЛиФеПО4 батерију у аутомобилу, алуминијумском кућишту за батерију за електрични бицикл или литијум-призматичној батерији Алуминијумско кућиште које се користи у великим-системима за складиштење енергије, све ће наставити да се надограђује ка већој прецизности, већој поузданости и нижој цени.

 

 

Иако структурне компоненте литијум{0}}јонске батерије не чине највећи део трошкова батерије, оне су кључне основне компоненте које одређују безбедност, стабилност и животни век батерије. Одалуминијумске шкољке за литијум{0}}јонске батериједо великих-модула батерија за напајање, од система за складиштење енергије до електричних возила, развој технологије структуралних компоненти је увек напредовао упоредо са надоградњом нове енергетске индустрије. Уз континуирани напредак у производним процесима и сталне иновације у технологији материјала, структурне компоненте од алуминијумске љуске високих{2}}перформанси ће играти још важнију улогу у будућем ланцу нове енергетске индустрије.