Capac baterie litiu-ion: o componentă structurală cheie a ambalajului celulelor bateriei

Capacul bateriei cu litiu-ion este componenta structurală de bază a pachetului superior al celulei bateriei-patrate din aluminiu. Împreună cu carcasa bateriei, formează o barieră fizică completă pentru celula bateriei. Ca interfață cheie între sistemul chimic intern al celulei și mediul extern, placa de acoperire își asumă multiple funcții de inginerie, cum ar fi etanșarea mecanică, conducerea curentului, reducerea presiunii de siguranță și izolarea electrică. În sistemul de structură a bateriei cu litiu-ion, capacul superior al bateriei cu litiu este denumirea comună pentru această componentă în industrie, în timp ce Capacul bateriei cu litiu Prismatic și Capacul bateriei cu litiu Prismatic indică mai precis forma capacului special pentru bateriile prismatice. Pentru cumpărătorii profesioniști și clienții de inginerie, înțelegerea esenței plăcii de acoperire ca o interfață funcțională trei-în-de „securitate-electrică-structură” este baza pentru selecția științifică și evaluarea furnizorului.

 

Din punct de vedere al producției, placa de acoperire nu este o singură piesă, ci o componentă care este asamblată cu precizie din mai multe sub-componente, cum ar fi stâlpul superior de acoperire, supapa-antiexplozivă, piesa de rabat, orificiul de injecție, plasticul izolator și inelul de etanșare. Calitatea sa determină în mod direct fiabilitatea-de etanșare pe termen lung a celulelor bateriei, performanța de siguranță în condiții extreme și durata de viață generală a sistemului de baterii. Power Battery Cover Plate, ca soluție specială de acoperire pentru domeniul bateriei de putere, propune cerințe mai mari pentru rezistență mecanică, rezistență la vibrații și capacitate mare de transport a curentului.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Funcțiile de inginerie ale capacului pot fi rezumate în cinci dimensiuni de bază, fiecare dintre ele fiind direct legată de siguranța, fiabilitatea și performanța celulei bateriei. În primul rând, funcțiile de fixare și etanșare. Placa de acoperire este sudată cu laser pe carcasa de aluminiu pentru a forma o cavitate închisă etanș, iar miezul gol al bateriei și electrolitul sunt bine ambalate în interior. Fiabilitatea acestei interfețe de etanșare determină în mod direct că scurgerile de electroliți sau pătrunderea umidității nu vor avea loc în timpul ciclului de viață al miezului bateriei. Placă de acoperire din aluminiu pentru baterii Ca placă de acoperire de susținere pentru carcasele din aluminiu, consistența penetrării, controlul porilor și gestionarea zonei afectate de căldură-a zonei de sudare sunt puncte cheie de control în procesul de fabricație. Defectarea etanșării va duce la o scădere accelerată a capacității bateriei sau chiar la o defecțiune completă. În al doilea rând, funcția de conducere curentă. În interiorul miezului bateriei, polii capacului, piesele adaptoare și urechile celulei bateriei sunt sudate și conectate pentru a se asigura că curentul poate trece fără probleme în timpul încărcării și descărcării.

 

La nivelul modulului, stâlpii de acoperire și barele colectoare sunt conectate prin sudare cu laser sau șuruburi pentru a realiza conectarea în serie și paralelă a bateriilor. Placa bipolară bimetală din cupru și aluminiu reprezintă o soluție avansată pentru materialele polilor - Structura compozită din cupru-aluminiu ia în considerare conductivitatea excelentă a cuprului și compatibilitatea ușoară și la sudare a aluminiului, care are avantaje semnificative în aplicațiile de-curenți mari ale bateriilor de putere. Secțiunea transversală-conductivă, rezistența de contact și rezistența la fluaj-pe termen lung a stâlpului sunt indicatorii de bază pentru evaluarea calității sale de inginerie.

 

În al treilea rând, mecanismul de reducere a presiunii de siguranță. Când presiunea aerului internă a bateriei crește anormal din cauza supraîncărcării, scurtcircuitului intern sau evaporării termice, supapa de protecție-de explozie integrată pe capac se va deschide automat după atingerea pragului de presiune setat pentru a obține o reducere a presiunii direcționale, reducând astfel foarte mult riscul de explozie a carcasei și stropire a resturilor. Precizia presiunii de deschidere a supapei-de explozie (care necesită, de obicei, o toleranță de ±0,05 MPa) și debitul de evacuare după deschidere sunt parametri cheie ai designului, care sunt direct legați de eficacitatea protecției de siguranță. În al patrulea rând, măsurile de protecție a siguranței. Când bateria este anormală și presiunea aerului intern continuă să crească la o anumită valoare, piesa de răsturnare de pe capac se va ridica și va intra în contact cu blocul de nituire negativ, provocând un scurtcircuit direct între polii pozitiv și negativ ai capacului. În același timp, piesa de legătură din aluminiu Fuse se va topi și va întrerupe rapid circuitul de curent. Acest design de protecție dublă oferă o linie suplimentară de oprire electrică în caz de evadare termică. Placa de acoperire Bettery este o componentă universală a plăcii de acoperire. Presiunea de declanșare a plăcii rabatabile și curentul de fuziune al siguranței trebuie să fie calibrate cu precizie în inginerie.

 

În al cincilea rând, protecția electrică împotriva coroziunii. Plasticul PPS conductiv (sulfură de polifenilen) este utilizat ca strat de izolare izolator între polul pozitiv și placa de acoperire superioară. Acest material formează o anumită valoare de rezistență între polul pozitiv și carcasa din aluminiu, reducând astfel eficient diferența de potențial dintre polul pozitiv și carcasa din aluminiu. Acest design poate preveni coroziunea electrochimică a plăcii de acoperire superioară și a carcasei de aluminiu, îmbunătățind semnificativ durata de viață pe termen lung-a produsului în medii umede sau cu pulverizare de sare. Atunci când capacul din aluminiu pentru baterie și capacul din aluminiu pentru cutia bateriei sunt utilizate împreună, acestea trebuie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fabricarea plăcilor de acoperire implică procese multiple de precizie, cum ar fi ștanțarea, turnarea prin injecție, sudarea cu laser, asamblarea și testarea. Procesul de formare cu ștanțare: principalele părți metalice ale plăcii de acoperire (inclusiv placa de acoperire superioară, baza stâlpului și diafragma-de supapă antiexplozie) sunt de obicei ștanțate și formate continuu folosind matrițe progresive de-înaltă precizie. Materialele sunt în principal din aliaj de aluminiu 3003 sau 1050, iar unii stâlpi care transportă curent-înalt sunt fabricați din plăci compozite de cupru-aluminiu. Toleranța dimensională a pieselor de ștanțare (în special poziția găurilor de montare a stâlpului și conturul canelurii de etanșare) trebuie controlată cu ± 0,03 mm pentru a îndeplini cerințele asamblarii automate ulterioare.

 

Proces de izolație prin turnare prin injecție: Stratul de izolație dintre stâlp și capacul superior este turnat prin injecție cu precizie. Materialul este din materiale plastice de inginerie PPS sau PBT care sunt rezistente la coroziune electrolitică, rezistență la temperaturi ridicate și fluiditate bună. În timpul procesului de turnare prin injecție, temperatura matriței și presiunea de injecție trebuie controlate cu strictețe pentru a evita defecte precum cavitățile de contracție, flash-ul sau umplerea insuficientă. Aceste defecte pot duce la defecțiunea izolației sau la scurgerea electrolitului alcalin în timpul utilizării pe termen lung. Proces de sudare cu laser: sudarea de etanșare a plăcii de acoperire și a carcasei de aluminiu, sudarea de conectare a stâlpului și a piesei adaptoare și sudura periferică de etanșare a supapei-de explozie sunt toate finalizate prin sudare cu laser în impuls sau continuă. Procesul de sudare necesită un control precis al diametrului punctului, al densității puterii și al fluxului de gaz protector pentru a asigura o penetrare constantă a sudurii, fără pori pătrunzători și o rezistență suficientă la tracțiune. Sistemul online de inspecție vizuală a sudurii poate identifica anomalii, cum ar fi stropii, lovituri și decalaje în timp real.

 

Test de etanșare: După ce ansamblul capacului este asamblat și întregul miez al bateriei este sigilat, este necesară testarea etanșeității la aer. Testarea heliului este o metodă-recunoscută în industrie de verificare a etanșării de înaltă-precizie-, plasați piesa de testat într-o cameră cu vid, umpleți-o cu heliu gazos și detectați rata de scurgere printr-un spectrometru de masă. Rata de scurgere de heliu a capacelor de baterii calificate și a celulelor finite este de obicei necesar să fie mai mică de 1×10⁻⁵ Pa·m³/s. Acest standard asigură că performanța celulelor nu se va deteriora din cauza defecțiunii etanșării pe parcursul duratei de viață de peste 10 ani. Testarea performanței electrice: Conductivitatea electrică, rezistența de izolație și rezistența de contact a plăcii de acoperire trebuie testate 100% online. Măsurarea rezistenței totale de la stâlp la punctul de conectare intern folosind metoda cu patru-sârme poate identifica în mod eficient sudarea slabă sau anomaliile materialelor. Testul de rezistență de izolație este utilizat pentru a verifica efectul de izolare între stâlp și baza metalică a capacului. În general, rezistența de izolație trebuie să fie nu mai mică de 100 MΩ în condiții de 500 V DC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Domeniul bateriei de putere: Vehiculele electrice și vehiculele hibride sunt cele mai importante piețe de aplicare pentru produsele de acoperire. În astfel de scenarii, placa de acoperire a bateriei de alimentare trebuie să reziste la vibrațiile și șocurile continue cauzate de conducerea vehiculului, precum și la stresul ciclului termic cauzat de încărcarea rapidă. Rezistența structurală, performanța anti-vibrații a plăcii de acoperire și capacitatea de anti-slăbire a conexiunii stâlpului sunt indicatori cheie de evaluare. Domeniul sistemelor de stocare a energiei: centralele electrice de stocare a energiei la scară mare-și sistemele industriale și comerciale de stocare a energiei impun cerințe mai mari asupra duratei de viață și a fiabilității-pe termen lung a plăcilor de acoperire. Celulele de stocare a energiei sunt de obicei proiectate pentru a avea o durată de viață de peste 6.000 de ori. Durabilitatea de etanșare a plăcii de acoperire și stabilitatea-pe termen lung a supapei-de rezistență la explozie (fără aderență sau îmbătrânire prematură) sunt considerații cheie la selectare. Domeniul electronicelor de larg consum: bateriile mici, pătrate sau moi-în smartphone-uri, notebook-uri și dispozitive portabile au cerințe ridicate pentru subțire și integrare a huselor. Deși dimensiunea structurală este mai mică, cerințele pentru fiabilitatea etanșării și siguranța împotriva exploziilor-sunt la fel de stricte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dacă proiectul dumneavoastră are cerințe de inginerie personalizate pentru rezistența structurală, fiabilitatea etanșării și performanța de conducere a fluxuluiSet husă de siguranță LFP, echipa noastră tehnică poate intra în legătură directă cu dvs. și vă poate oferi asistență completă-de inginerie de proces.