Analiză completă a celulei bateriei Power, a capacului și a designului inovator

Bateriile cu litiu-ion joacă roluri cheie în sistemele de baterii, inclusiv transferul de energie, transportul electroliților, protecția de siguranță, fixarea și suportul bateriei și ambalajul extern. Raționalitatea designului lor determină în mod direct siguranța, etanșeitatea și eficiența energetică a bateriilor cu litiu. Din perspectiva tendințelor de dezvoltare a pieței, dimensiunea pieței componentelor structurale ale bateriilor cu litiu din China va ajunge la 52,6 miliarde de yuani în 2024, cu o creștere de 86.2% an--anual.

Printre acestea, componentele structurale ale celulei de putere Lifepo4 au dominat de mult piața, reprezentând 90,7%, în timp ce componentele structurale ale bateriei cilindrice reprezintă doar 9,3%. Formarea acestui model de piață se datorează în principal dezvoltării rapide a pieței de vehicule noi de energie, care a determinat extinderea capacității de producție și creșterea volumului de comandă unică a întreprinderilor de baterii de putere.

Structura bateriilor cu litiu este mai potrivită pentru nevoile de producție-la scară largă și are avantaje semnificative de industrializare. Celulele bateriei cu litiu-ion sunt compuse din două părți principale: carcasa exterioară și placa de acoperire, care au diferențe semnificative în complexitatea procesului de fabricație, dar împreună formează fundația structurală a unității bateriei.

Ca componentă fundamentală a structurii celulei bateriei Power, carcasa joacă un rol esențial în fixarea bateriei, protecția siguranței, asigurarea etanșării și reglarea disipării căldurii. Carcasa exterioară este o barieră de izolare a ciclului de viață complet între materialele active din interiorul bateriei și mediul extern, oferind o structură fixă ​​stabilă pentru sistemul electrochimic intern și asigurând stabilitatea structurală a bateriilor superpack Litiu în diferite medii de aplicare.

La nivelul de protecție, carcasa poate rezista la o anumită rezistență la impact mecanic, evitând deteriorarea externă a structurii interne a unității bateriei; Performanța sa de etanșare asigură în mod direct că electrolitul nu se scurge și menține starea normală de funcționare a bateriei.

În același timp, carcasa are și o funcție de disipare a căldurii, care poate disipa în timp util căldura generată în timpul funcționării bateriei, îmbunătățind astfel siguranța și durata de viață a pachetului de baterii cu litiu pentru sistemele de stocare a energiei solare. Producția cochiliei necesită procese multiple, inclusiv tăierea materiei prime, întinderea continuă de precizie, prelucrarea prin incizie, curățare, uscare și testare.

Printre acestea, întinderea continuă de precizie este dificultatea de bază și este necesar să se asigure cu strictețe uniformitatea grosimii peretelui cochiliei pentru a evita problemele de fractură în timpul procesării. În comparație cu procesele tradiționale de ștanțare unică-, întinderea continuă de precizie are cerințe mai ridicate pentru precizia matriței și performanța echipamentului de întindere a bateriilor cu litiu. Formele de înaltă calitate și echipamentele avansate sunt elementele de bază pentru a asigura acuratețea dimensională și stabilitatea performanței carcasei.
 

Placa de acoperire este componenta cea mai integrată funcțional din pachetul de baterii Litiu-ion, responsabilă pentru mai multe funcții cheie, cum ar fi conectarea, izolarea, etanșarea și protecția împotriva exploziei. Structura capacului de oțel din partea superioară a plăcii de acoperire are o rezistență ridicată și poate rezista eficient la deformarea exterioară, poate proteja placa de aluminiu rezistentă la explozie-și poate servi și ca suport de conectare în timpul asamblarii bateriei.

Inelul de etanșare de la marginea cea mai exterioară a plăcii de acoperire poate realiza izolarea și izolarea între piesele metalice din interiorul capacului și carcasa de oțel a setului acumulator, poate preveni defecțiunile interne de scurtcircuit în baterie și poate asigura performanța de etanșare a bateriei după etanșare. Componenta antiexplozie-este structura de bază de siguranță a plăcii de acoperire, utilizată în principal pentru oprire-și reducerea presiunii atunci când bateria este supraîncărcată, pentru a evita riscul de explozie cauzat de presiunea internă excesivă. Componenta constă dintr-un inel de izolare, placă de aluminiu-antiexplozivă și placă de aluminiu de conectare.

În ceea ce privește procesul de fabricație, complexitatea plăcii de acoperire este mult mai mare decât cea a carcasei, integrând mai multe funcții cheie, cum ar fi etanșarea fixă, conducerea curentului, protecția împotriva presiunii, protecția cu siguranțe și suprimarea coroziunii electrice.

Capacul superior și carcasa din aluminiu sunt strâns legate prin sudare cu laser, care poate fixa celula goală și poate asigura performanța de etanșare; Conductivitatea de sudură între stâlpul capacului superior, componentele adaptorului și urechile bateriei este cheia pentru asigurarea transmiterii fără probleme a curenților de încărcare și descărcare în bateria cu litiu-ion pentru sistemul de energie solară; Atunci când există o anomalie în interiorul bateriei care provoacă o creștere a presiunii aerului, supapa antiexplozie-de pe capacul superior se va deschide la timp pentru a elibera presiunea, reducând efectiv riscul de explozie.

În practica de proiectare inovatoare a componentelor structurale ale celulei bateriei cu litiu-ion, diverse noi scheme structurale au îmbunătățit efectiv performanța și siguranța bateriilor. În ceea ce privește proiectarea noii supape-de explozie, supapa-de explozie este dispusă pe partea opusă electrozilor pozitivi și negativi și cu fața la sol. Această optimizare a aspectului elimină nevoia de a rezerva spațiu la -explozie în partea superioară a unității bateriei, îmbunătățind considerabil utilizarea spațiului intern al carcasei bateriei și crescând densitatea energiei volumetrice cu aproximativ 5% până la 10%.

Între timp, în scenariile practice de aplicare, dacă bateriile cu ioni de litiu ale sistemului solar de acasă explodează din cauza evadarii termice, direcția de reducere a presiunii a supapei antiexplozive-nu va provoca daune șoferului, pasagerilor sau operatorilor de echipamente, eliminând efectiv pericolele pentru siguranța personală. În ceea ce privește designul integrat, unele soluții adoptă un aspect integrat de plăci răcite cu lichid, bare colectoare și cablaje de eșantionare, care are multiple avantaje semnificative.

Plăcile răcite cu lichid pot reduce rapid temperatura de funcționare a celulelor bateriei, asigurând că acestea funcționează într-un interval de temperatură adecvat, îmbunătățind astfel performanța și durata de viață. Datele reale de testare arată că bateriile solare cu litiu cu plăci de răcire lichid integrate pot reduce temperatura cu 8 până la 12 grade Celsius în condiții de încărcare continuă continuă.

În plus, designul integrat reduce semnificativ numărul de componente, simplifică procesul de asamblare, îmbunătățește eficient eficiența producției, reduce costurile totale de producție și îmbunătățește competitivitatea pe piața produselor.

Dacă aveți nevoie de schimb tehnic suplimentar sau de sprijin structural pentru soluții în timpul procesului de dezvoltare sau de producție aAlimentați celulele bateriei, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prin intermediul platformei. Vă vom oferi consultanță profesională și servicii personalizate.