Carcasă de ambalaj din carcasă din aluminiu pentru baterie litiu-: prezentare generală a cunoștințelor din industrie

Carcasa din aluminiu a bateriei cu litiu-ion este o componentă structurală cheie folosită pentru a încapsula și proteja structura internă a celulei bateriei. Este o barieră fizică de neînlocuit și o componentă de siguranță în celula bateriei. Carcasa determină în mod direct etanșeitatea la aer, durata de viață și performanța de siguranță-la explozie a bateriei. Este interfața de bază care conectează sistemul chimic al bateriei și mediul extern de utilizare. Din perspectiva clasificării tehnice, carcasele bateriilor cu litiu-ion sunt împărțite în principal în trei forme: pachet pătrat, cilindric și moale, în funcție de diferite forme de ambalare a bateriei. Printre acestea, carcasa de aluminiu pentru carcasele de baterii prismatice și cilindrice este o soluție universală de carcasă pentru bateriile prismatice și cilindrice, în timp ce Husa laminată de aluminiu pentru bateriile Li-ion reprezintă calea tehnologiei de ambalare pentru bateriile soft. Pentru cumpărătorii profesioniști și clienții de inginerie, înțelegerea naturii carcasei de aluminiu ca interfață de cuplare multi-fizică „structură-termică-electrică este punctul de plecare pentru selecția științifică și evaluarea furnizorilor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În primul rând, potrivirea precisă a gradelor de aliaje. Prin întărirea prin dispersie a elementului de mangan, aliajul de aluminiu-mangan 3003 poate crește rezistența de curgere la 130-150MPa fără a reduce semnificativ alungirea, care este exact în intervalul de echilibru dintre „rezistent la bombarea gazului intern” și „mulțumit de ambutișare adâncă fără fisurare”. Acest aliaj este întărit fără tratament termic, iar proprietățile sale mecanice îndeplinesc cerințele de utilizare după tragere, evitând riscul deformarii dimensionale cauzate de tratamentul de îmbătrânire. În al doilea rând, controlul uniformității structurii cerealelor. Granulele grosiere sau structura cristalină mixtă sunt sursele microscopice de cracare. Producătorii profesioniști efectuează inspecții de eșantionare metalografică pentru fiecare lot de materiale de bază, necesitând ca dimensiunea medie a granulelor să fie controlată la 30-60 μm, iar proporția de boabe echiaxiale să fie nu mai mică de 85%. Aleatoritatea orientării granulelor este verificată prin difracția retroîmprăștiată de electroni pentru a evita diferențele de performanță a desenului în direcții diferite datorită concentrației texturii.

 

În al treilea rând, calitatea suprafeței și ingineria filmului de pasivizare. Punctul de topire al filmului de alumină naturală este de până la 2072 grade, ceea ce este mult mai mare decât cel al matricei de aluminiu. Dacă este prea groasă sau distribuită neuniform, va afecta stabilitatea sudării cu laser. Produsele cu carcasă de aluminiu de-înaltă calitate necesită ca rugozitatea suprafeței materialului de bază Ra să fie controlată la 0,2-0,4μm, iar grosimea filmului de oxid să nu depășească 50 nm. Tratamentul de pasivare chimică poate fi asigurat în funcție de cerere pentru a forma o peliculă de pasivare artificială uniformă și controlabilă, care poate îmbunătăți semnificativ lățimea și consistența ferestrei de sudură. În al patrulea rând, compatibilitatea cu mediul și designul{11}}de lungă durată. Controlați cu strictețe impuritățile cu potențial ridicat, cum ar fi cuprul și nichelul (cupru mai mic sau egal cu 0,05%, nichel mai mic sau egal cu 0,01%) pentru a evita coroziunea locală a micro-bateriei. Pentru sistemele de-înaltă tensiune sau medii cu umiditate extremă, acoperirea ceramică a peretelui interior sau acoperirea cu carbon pot fi personalizate pentru a îmbunătăți și mai mult inerția chimică. În același timp, reciclabilitatea 100% a carcasei de aluminiu îndeplinește cerințele de achiziție ale clienților europeni și americani pentru amprenta de carbon și economia circulară.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fabricarea carcasei de aluminiu implică multe verigi cheie ale procesului, cum ar fi selecția materialului, prelucrarea formării, etanșarea prin sudare și tratarea suprafeței. În ceea ce privește procesul de turnare, carcasa folosește în principal tehnologia de ștanțare și formare prin întindere. Cu excepția capacului carcasei, carcasa din aliaj de aluminiu poate fi de obicei întinsă și formată într-o singură etapă. Pentru a îmbunătăți eficiența producției și a reduce ratele de blocare a matriței și deșeuri, componentele automate de ștanțare și dispozitivele de ștanțare continuă a matrițelor sunt utilizate în mod obișnuit în industrie. Pentru carcasa bateriei de ștanțare din aluminiu, procesul de embotire profundă cu mai multe treceri este nucleul realizării unui container pătrat cu raport de aspect înalt - transformarea dintr-o piesă de golire circulară într-o carcasă dreptunghiulară necesită un control precis al cantității de deformare și al forței suportului de gol a fiecărei treceri de desen. Controlul fisurilor în zona colțului este un proces dificil.

 

În ceea ce privește tehnologia de sudare, sudarea carcasei și a capacului bateriei este primul obstacol pentru a asigura etanșarea, care afectează direct rezistența la tensiune și durata de viață a bateriei. Tehnologia de sudare cu laser pentru etanșarea capacului superior al carcasei pătrate din aluminiu a suferit o iterație continuă: în stadiul inițial, viteza de sudare a fost mai mică de 100 mm/s, apoi s-a dezvoltat la stadiul de 100-200 mm/s. Tehnologii precum sudarea hibridă cu laser sau sudarea cu raze laser de înaltă frecvență-swing au fost folosite pentru a îmbunătăți viteza și calitatea. În stadiul actual, este explorată sudarea cu viteză mare-de 300 mm/s și mai mult, utilizând sudarea cu laser punct-anular și alte tehnologii pentru a îmbunătăți semnificativ stabilitatea sudurii și compatibilitatea produsului. Sudarea cu laser a aliajului de aluminiu se confruntă cu dificultăți de inginerie, cum ar fi porii, fisurile fierbinți și stropii, care trebuie depășite printr-un control precis al puterii și prin gestionarea gazului de protecție.

 

În ceea ce privește tehnologia de etanșare și protecție, designul de etanșare joacă un rol cheie în fiabilitatea rezistenței la tensiunea bateriei. În timpul proiectării, este necesar să se calculeze sistematic cantitatea de compresie a inelului de etanșare, structura canelurii de etanșare, toleranța de asamblare și deformarea capacului de capăt. Pentru aplicații în ape adânci sau în medii cu umiditate ridicată-, se poate folosi un design combinat de structură de cabină rezistentă la presiune-, armătură interioară pentru ghiveci și etanșare radială cu inel O-pentru a rezista șocului de presiune. În plus, procesele de tratare a suprafeței, cum ar fi acoperirea cu film albastru, ajută la îmbunătățirea densității energetice și a randamentului de producție prin optimizarea structurii acoperirii (cum ar fi aranjarea porțiunii de suprapunere pe suprafața curbată a colțului).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Noul domeniu de vehicule energetice este cel mai important scenariu de aplicare pentru carcasele din aluminiu. Pachetele de baterii de putere au cerințe extrem de stricte privind rezistența ridicată, greutatea și siguranța ridicată a carcasei. Sistemul de fosfat de fier litiu corespunzător celulelor bateriei LiFePo4 LFP Litiu de fier fosfat este utilizat pe scară largă în sistemele de baterii pentru autoturisme și vehicule comerciale datorită stabilității sale termice excelente. Carcasa din aluminiu joacă roluri multiple în conducerea căldurii, protecție mecanică și izolație electrică. Carcasele mari ale bateriilor cilindrice pătrund, de asemenea, rapid în scena vehiculelor cu energie nouă datorită siguranței ridicate și avantajelor de performanță de încărcare rapidă.

 

Domeniul sistemelor de stocare a energiei a propus cerințe diferențiate pentru fiabilitatea, durata de viață și rentabilitatea-carcilor din aluminiu. Scenariile de stocare a energiei necesită, de obicei, un ciclu de viață de peste 6.000 de ori, ceea ce necesită ca carcasa din aluminiu să mențină o bună etanșeitate la aer și o stabilitate structurală în timpul utilizării pe termen lung și nu se va scurge din cauza micro-coroziunii sau a oboselii la stres. Bateriile cilindrice mari folosesc, în general, soluții de ambalare din aluminiu. Bazându-se pe ușoarele lor, conductivitatea termică bună și caracteristicile de cost controlabile, acestea sunt utilizate pe scară largă în bateriile cilindrice de stocare a energiei.

 

Domeniul electronicelor de larg consum are cerințe ridicate pentru subțirerea, ușurința, senzația și integrarea carcasei bateriilor. Folia de plastic moale din-aluminiu-ocupă o poziție dominantă în acest domeniu datorită avantajelor sale, cum ar fi greutatea redusă, densitatea mare de energie și rezistența internă scăzută. Carcasa din aluminiu pentru celula bateriei cu polimer litiu este orientată către bateriile cu polimer litiu și are valoare unică în adaptarea flexibilă a formei. Domeniul echipamentelor speciale are cerințe suplimentare de performanță de protecție pentru carcasele bateriilor. De exemplu, carcasa bateriei folosită de roboții-de apă adâncă trebuie să reziste la o presiune a apei de aproximativ 1MPa (corespunzător unei adâncimi a apei de aproximativ 100 de metri). Proiectarea necesită calculul sistematic al grosimii peretelui, nervurilor de armare, structurii capacului de capăt și fiabilitatea etanșării.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dacă trebuie să personalizațiBaterie prismatică LiFePo4 Celule din aluminiupentru următorul dvs. proiect de stocare a energiei de înaltă{0}}securitate sau a energiei, echipa noastră de ingineri vă poate oferi asistență tehnică-procesului complet, de la selecția materialelor până la simularea structurală, pentru a se asigura că designul carcasei se potrivește perfect cu nevoile sistemului dvs.