Analiza panoramică a carcasei bateriei cu litiu

Carcasa bateriei este o componentă structurală cheie utilizată pentru încapsularea și protejarea celulelor interne ale bateriilor cu litiu-ion, formând limita fizică și bariera de protecție mecanică a celulelor bateriei. Fiind o componentă de bază a sistemului de baterii care determină în mod direct etanșeitatea la aer, durata ciclului de viață și performanța siguranței la-explozie, nivelul de proiectare inginerească al carcasei bateriei afectează direct funcționarea stabilă și capacitățile de protecție a siguranței modulului bateriei în diferite scenarii de aplicație. În funcție de diferite forme de ambalare, carcasele bateriilor sunt împărțite în principal în trei tipuri: ambalaj pătrat, cilindric și moale. Carcasele pătrate și cilindrice pentru baterii sunt de obicei realizate din aluminiu, oțel și alte materiale metalice și sunt fabricate prin procese precum ștanțarea și sudarea cu laser; bateriile moi-pachetelor folosesc folie de aluminiu-plastic ca material de ambalare, care este o soluție de ambalare flexibilă.

 

Ușurarea este o direcție importantă pentru dezvoltarea tehnologiei carcasei bateriilor, iar aliajele de aluminiu și materialele compozite sunt, prin urmare, din ce în ce mai utilizate în carcasele de-baterie de înaltă performanță. Din perspectiva ciclului de viață complet, carcasele bateriilor pot fi reciclate ca resurse regenerabile după ce au ajuns la durata de viață. Printre acestea, valoarea de reciclare a carcasei din aluminiu, cum ar fi carcasa din aluminiu a bateriei și carcasa din aluminiu pentru baterie prismatică cu ioni de litiu este deosebit de semnificativă. Consumul de energie al reciclării aluminiului este mult mai mic decât cel al producției primare de aluminiu. În sistemul de baterii cilindrice, carcasa din aluminiu cu celule de litiu este cea mai standardizată formă de carcasă și este utilizată pe scară largă în producția de masă a specificațiilor precum 18650, 21700 și 4680. În plus, ca răspuns la nevoile de ambalare ale celulelor de baterie de marcă internațională, soluții speciale de carcasă, cum ar fi carcasa de aluminiu pentru carcasă de aluminiu pentru baterie Panasonic și carcasa de aluminiu a bateriei samsung. shell ocupă, de asemenea, o poziție importantă în domeniul producției de precizie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Progresele în știința materialelor oferă suport de bază pentru progrese de performanță în carcasele bateriilor. Aliajul de aluminiu este calea tehnologică curentă pentru carcasele bateriilor de alimentare. Printre acestea, plăcile de aluminiu din seria 3.000 sunt utilizate pe scară largă în fabricarea carcasei bateriilor de putere datorită avantajelor lor cuprinzătoare, cum ar fi formabilitatea excelentă, rezistența ridicată la coroziune, performanța și conductivitate bună la sudare, densitatea scăzută și greutatea redusă. Trei forme diferite de materiale din aluminiu, plăci de aluminiu laminate, profile de aluminiu extrudat și aluminiu turnat, au fost utilizate pe scară largă în diferite proiecte de carcasă a bateriei. Ca material tradițional, oțelul de înaltă-rezistență poate îndeplini cerințele de bază de rezistență și rigiditate și poate rămâne competitiv în unele scenarii care sunt sensibile la cost-și au cerințe de greutate reduse. Ca direcție emergentă, materialele compozite au o rezistență la tracțiune care poate fi de trei ori mai mare decât cea a aliajului de aluminiu în aceleași condiții de grosime, o performanță ignifugă care poate atinge nivelul UL-94 V0 și o densitate care este cu peste 30% mai mică decât cea a aliajului de aluminiu. Procesul de turnare prin transfer de rășină de înaltă presiune-i permite să aibă un ciclu de producție mai rapid și o precizie dimensională bună. În calitate de reprezentativ-de vârf al materialelor ușoare, aplicația industrială a aliajului de magneziu atrage atenția industriei. Folia de aluminiu-plastic utilizată în ruta de ambalare moale este de obicei compusă din trei straturi de nailon exterior, folie de aluminiu mijlocie și folie interioară de polipropilenă și este preparată prin procese uscate sau termice. Pentru sistemele chimice cu fosfat de fier de litiu, carcasa de aluminiu pentru celulele de fosfat de fier de litiu a fost utilizată pe scară largă în vehiculele comerciale și în câmpurile de stocare a energiei datorită rezistenței sale excelente la coroziune și controlabilității costurilor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Procesul de fabricație este o verigă cheie în determinarea performanței finale și a fiabilității carcasei bateriei. În ceea ce privește tehnologia de formare, carcasa metalică adoptă în principal procesul de ștanțare și întindere. Carcasa din aliaj de aluminiu poate fi de obicei întinsă și formată într-o singură etapă, cu excepția plăcii de acoperire. Cu dispozitivul automat de golire și alimentare cu precizie, poate reduce eficient blocajul matriței și rata deșeurilor și poate îmbunătăți ritmul de producție. Procesul de sudare este primul pas pentru a asigura etanșarea bateriei, care afectează direct rezistența tensiunii și durata de viață a bateriei. Tehnologia de sudare cu laser pentru etanșarea capacului superior al bateriei cu carcasă pătrată din aluminiu a cunoscut o evoluție continuă de la viteză mică la viteză mare. În stadiul inițial, viteza de sudare a fost mai mică de 100 de milimetri pe secundă. Mai târziu, viteza a fost crescută la 100 până la 200 de milimetri pe secundă prin sudarea hibridă cu laser și tehnologia de balansare a fasciculului de înaltă{10}frecvență. În prezent, tehnologia avansată a explorat soluții de-sudură cu viteză mare de peste 300 de milimetri pe secundă, folosind sudarea cu laser în puncte cu inel punct și alte tehnologii pentru a îmbunătăți stabilitatea sudurii și compatibilitatea produselor.

 

Cu toate acestea, sudarea cu laser din aliaj de aluminiu se confruntă în continuare cu dificultăți tehnice, cum ar fi pori, fisuri fierbinți, explozii și stropi, care trebuie depășite prin optimizarea gazului de protecție, controlul fin al parametrilor de sudare și tratamentul supra-suprafeței de sudare. Procesul de etanșare și protecție sunt, de asemenea, cruciale. În timpul etapei de proiectare, 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 și să se adopte o combinație de structură rezistentă la presiune-cabină, armătură interioară a ghiveciului și etanșare radială cu inel O{-pentru a rezista șocului de presiune și scurgerii de electroliți. Pentru bateriile cilindrice, fabricarea carcaselor din aluminiu cu celule de litiu pune mai mult accent pe uniformitatea grosimii peretelui și pe acuratețea rotunjimii pentru a se asigura că decalajul de potrivire dintre miez și carcasă este în intervalul optim, ceea ce nu numai că asigură o infiltrare suficientă a electrolitului, dar și evită scuturarea miezului cauzată de goluri excesive.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scenariile de aplicare ale carcaselor bateriilor au pătruns profund de la pachetele de baterii de energie noi pentru vehicule cu energie până la sisteme de stocare a energiei, electronice de larg consum și echipamente speciale și alte domenii. În domeniul vehiculelor cu energie nouă, carcasele bateriilor trebuie să îndeplinească cerințele combinate de rezistență ridicată, greutate redusă și siguranță ridicată. Designul carcasei trebuie să ia în considerare funcții multiple, cum ar fi protecția împotriva coliziunii sub caroserie, absorbția energiei de extrudare laterală și reducerea presiunii direcționale termice. În domeniul sistemelor de stocare a energiei, bateriile cilindrice mari folosesc în general soluții de ambalare cu carcasă de aluminiu. Bazându-se pe o greutate redusă, o conductivitate termică bună și pe caracteristicile de control-cost, acestea sunt utilizate pe scară largă în celulele cilindrice de stocare a energiei. Cerințele industriei pentru fabricarea de precizie, optimizarea structurală și procesele-antiexplozive ale carcasei continuă să crească. În domeniul electronicelor de larg consum, produsele au cerințe ridicate pentru subțirerea, senzația și integrarea carcasei bateriilor.

 

De obicei, folosesc o structură compozită din materiale externe moi și căptușeală interioară din microfibră. În domeniul echipamentelor speciale, cum ar fi roboții-de apă adâncă și alte scenarii de aplicație, carcasa bateriei trebuie să reziste la o presiune a apei de aproximativ un MPa. Calculele sistematice ale rezistenței la presiune trebuie efectuate în timpul proiectării, inclusiv proiectarea grosimii peretelui, aranjarea armăturilor, optimizarea structurii capacului de capăt și verificarea rigidității materialului. Indiferent de scenariul de aplicare, designul carcasei bateriei trebuie să echilibreze cerințele de siguranță chimică ale celulelor bateriei cu cerințele mecanice de mediu ale produsului final. Pe piața internațională, producătorii japonezi de baterii au cerințe extrem de stricte pentru precizia carcasei și calitatea suprafeței. Carcasă din aluminiu pentru baterie panasonic Carcasa din aluminiu necesită, de obicei, mai multe tratamente de lustruire și pasivare pentru a îndeplini standardele de calitate ale bateriilor sale de consum-înalte și auto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toate produsele sunt fabricate în strictă conformitate cu standardele de siguranță și fabricație de precizie din industrie. Au avantajele de înaltă precizie, rezistență ridicată, etanșare bună, ușoare și rezistență la coroziune. Dimensiunea structurală și procesul de protecție pot fi personalizate în funcție de cerințele procesului clientului, oferind soluții stabile și fiabile de susținere a carcasei pentru diverseCelule din aluminiu Li-producatori.