Carcasa din aluminiu pentru celula prismatică cu ioni de litiu: inovarea materialului și îmbunătățirea performanței conduc la transformarea industriei

În epoca dezvoltării rapide a industriei vehiculelor cu energie nouă, siguranța și eficiența bateriei au devenit cheia competitivității de bază. Fiind „armatura de protecție” a pachetului de baterii, carcasa din aluminiu pentru celula prismatică cu ioni de litiu, cu selecția materialului, designul de performanță și procesul de fabricație, determină direct nivelul de siguranță, raza de rulare și costul cuprinzător al întregului vehicul. De la materiale metalice tradiționale la materiale compozite moderne, dezvoltarea carcasei din aluminiu Li on Cell este un simbol viu al iterației tehnologice în noua industrie a energiei. Caracteristicile și cerințele de performanță îmbunătățite continuu pun o bază solidă pentru popularizarea vehiculelor electrice.

Carcasa din aluminiu cu celule prismatice Samsung este o componentă structurală de bază a vehiculelor electrice, folosită în principal pentru a găzdui baterii de înaltă{0}}tensiune, componente electronice, senzori și conectori, servind ca o interfață cheie între sistemul de propulsie și structura caroseriei vehiculului. Dimensiunea celulelor prismatice lfp Carcasa de aluminiu în vehiculele pur electrice este în general mare, produsele convenționale având o lungime de aproximativ doi metri și o lățime de aproximativ 1,4 metri. Obținerea unei-performanțe etanșe la apă și la aer la standarde ridicate pentru o structură atât de mare ridică provocări severe pentru procesele de proiectare și fabricație. În prezent, întreprinderile naționale asigură funcționarea sigură și stabilă a pachetelor de baterii în medii complexe, cum ar fi folosirea tehnologiilor inovatoare de protecție împotriva scurgerilor-și teste stricte de etanșeitate înainte de a părăsi fabrica.

Între timp, carcasa din aluminiu a bateriei cu litiu pentru celule îndeplinește multiple misiuni de protecție: trebuie să aibă suficientă stabilitate structurală pentru a proteja modulul bateriei de deteriorarea în accidentele de coliziune; să coopereze cu sistemul de răcire{0}}încorporat pentru a suprima supraîncălzirea bateriei, asigurându-se că bateriile cu litiu-ion funcționează în intervalul ideal de temperatură de 10-40 de grade ; și rezista influențelor mediului, cum ar fi vântul, ploaia și coroziune, pentru a asigura funcționarea eficientă-pe termen lung a bateriei. În plus, datorită frecvenței ridicate de încărcare, intensității ridicate a curentului vehiculelor electrice, carcasa din aluminiu a bateriei prismatice cu litiu trebuie să aibă și o izolație excelentă, rezistență la temperatură ridicată, rezistență la îmbătrânire, precum și rezistență la flacără fără halogeni și densitate scăzută a fumului la ardere.

(1) Performanță mecanică: Garanție de bază pentru siguranță structurală
Rigiditatea bateriei cu celule uscate cu litiu Carcasa din aluminiu afectează direct rigiditatea generală a corpului alb și trebuie să îndeplinească standardele de siguranță, cum ar fi coliziunea frontală și coliziunea laterală. În designul actual al structurii tip sandwich, spuma de aluminiu este adesea folosită ca material de bază, combinată cu avantajele rigidității specifice ridicate și greutății reduse a componentelor-armate cu fibre. Acest lucru nu numai că îmbunătățește stabilitatea structurală, dar și optimizează performanța la zgomot, vibrații (NVH) a vehiculului. Acest design permite carcasei din aluminiu pentru celula de fosfat de ioni de litiu să reziste mai bine la impacturi externe, construind o barieră de protecție solidă pentru modulul bateriei.

(2) Managementul termic și ignifugarea: împuternicirea duală a controlului temperaturii și siguranței
Carcasa din aluminiu pentru celule prismatice cu fosfat de fier litiu din materiale compozite prezintă avantaje remarcabile. Printre acestea, conductivitatea termică a materialelor compozite-armate cu fibră de carbon este de numai 1/200 din cea a aliajului de aluminiu, cu o izolație mai bună, care poate rezista mai bine la medii cu temperaturi ridicate și scăzute. Efectul excelent de izolare termică reduce consumul de energie al sistemului de management termic, ajută la îmbunătățirea eficienței autovehiculului și la reducerea consumului total de energie. În același timp, conductibilitatea termică scăzută pune bazele performanței ignifuge. Prin adăugarea de ignifugă, carcasa din aluminiu a celulei de putere cu litiu poate îndeplini cu ușurință standardele internaționale de ignifugare, cum ar fi UL94-V-0 și UL94-5VB, reducând foarte mult riscul de incendiu al bateriei.

(3) Performanță cuprinzătoare: adaptare multi-dimensională la nevoile practice
Carcasa din aluminiu cu celule lto litiu trebuie să îndeplinească cerințe multiple, cum ar fi rezistența la coroziune și etanșeitatea la aer. Designul structurii sandwich îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziune și performanța de etanșare. Prin optimizarea stratului de fibre și a conținutului de volum al fibrei, se poate obține și ecranarea electromagnetică în zonele cheie, evitând interferențele din partea sistemului bateriei asupra altor echipamente electronice ale vehiculului. În plus, aplicarea materialelor compozite oferă mai mult spațiu pentru designul integrat al carcasei din aluminiu pentru celula bateriei cu polimer litiu. Componentele de armare, senzorii, piesele de conectare etc. pot fi toate integrate, simplificând structura în același timp îmbunătățind eficiența asamblarii.

Sub tendința industriei de „înlocuire a oțelului cu plastic”, materialul carcasei din aluminiu Li on Cell se accelerează spre materiale plastice armate cu termoplastic. În comparație cu materialele tradiționale din oțel extrudat și aluminiu, materialele plastice termoplastice au avantaje evidente în multe aspecte: nu numai că reduc greutatea vehiculului și ajută la îmbunătățirea autonomiei, ci și scurtează timpul ciclului de producție și reduc costurile de producție. Demonstratorul tehnic dezvoltat de Lanxess și Kautex Textron Group în cooperare folosește rășină termoplastică Direct Long Fiber (D-LFT) și poliamidă 6 (PA 6) pentru a crea o-la scară largă-celule prismatice samsung din plastic, carcasă din aluminiu cu o dimensiune de 1400 de kilograme și o greutate de numai 1400 kilograme{{5}-cifre. verificarea avantajelor remarcabile ale materialelor plastice termoplastice în greutate, cost, integrare funcțională și izolație electrică.

În ceea ce privește procesul de fabricație, procesul de turnare D-LFT într-o singură etapă a înregistrat un progres. Componente precum tava pentru carcasă, capacul carcasei și dispozitivul de protecție de sub caroserie ale celulelor prismatice lfp Carcasa din aluminiu poate fi produsă integral. Poliamida 6 optimizată Durethan B24CMH2.0 de la Lanxess este utilizată ca compus de turnare, amestecată cu stratul de fibră de sticlă Kautex și apoi ranforsată local cu materialul compozit termoplastic ranforsat cu fibre-Tepex dinalită Lanxess. Acest lucru nu numai că simplifică procesul de producție, dar și scurtează foarte mult ciclul de fabricație, care este mai economic decât tehnologia de prelucrare a materialelor din oțel și aluminiu. În schimb, carcasa tradițională din aluminiu a bateriei cu celulă cu litiu din materiale metalice are costuri ridicate, greutate mare și asamblare complexă datorită dimensiunilor mari, multor componente și procese multiple, cum ar fi sudarea, găurirea, fixarea și acoperirea prin scufundare catodică.

Inovația materială și îmbunătățirea performanței bateriei prismatice cu litiu Carcasa din aluminiu reprezintă suporturi importante pentru dezvoltarea-de înaltă calitate a industriei de vehicule cu energie noi. De la materiale metalice la materiale compozite armate cu termoplastic, de la procesarea multi-procesului la turnare integrată, carcasa din aluminiu a bateriei uscate cu litiu se îndreaptă către o direcție mai sigură, mai ușoară, mai economică și mai integrată. Odată cu repetarea continuă a tehnologiei,Carcasă din aluminiu pentru celulă prismatică cu ioni de litiuva depăși și mai mult granițele de performanță în viitor, va injecta un impuls mai puternic în siguranța și eficiența vehiculelor electrice și va promova noua industrie energetică să avanseze constant pe calea inovației.