Analiza panoramiczna obudowy baterii litowej

Obudowa baterii to kluczowy element konstrukcyjny używany do hermetyzacji i ochrony wewnętrznych ogniw akumulatorów litowo-jonowych-, tworzący fizyczną granicę i mechaniczną barierę ochronną ogniw akumulatora. Jako podstawowy element systemu akumulatorowego, który bezpośrednio określa szczelność, żywotność cykliczną i bezpieczeństwo{{2}wybuchowe, poziom projektu technicznego obudowy akumulatora bezpośrednio wpływa na stabilną pracę i możliwości ochrony modułu akumulatorowego w różnych scenariuszach zastosowań. Według różnych form opakowań, opakowania na baterie dzielą się głównie na trzy typy: opakowanie kwadratowe, cylindryczne i miękkie. Kwadratowe i cylindryczne obudowy akumulatorów są zwykle wykonane z aluminium, stali i innych materiałów metalowych i są wytwarzane w procesach takich jak tłoczenie i spawanie laserowe; W przypadku akumulatorów typu soft- jako materiału opakowaniowego zastosowano folię aluminiową-plastikową, co stanowi elastyczne rozwiązanie opakowaniowe.

 

Zmniejszenie masy jest ważnym kierunkiem rozwoju technologii obudów akumulatorów, dlatego stopy aluminium i materiały kompozytowe są coraz powszechniej stosowane w-obudowach akumulatorów o wysokiej wydajności. Z perspektywy pełnego cyklu życia obudowy akumulatorów można poddać recyklingowi jako zasoby odnawialne po osiągnięciu ich żywotności. Wśród nich szczególnie istotna jest wartość recyklingu osłon aluminiowych, takich jak aluminiowa obudowa akumulatora i aluminiowa obudowa pryzmatycznego akumulatora litowo-jonowego. Zużycie energii w procesie recyklingu aluminium jest znacznie niższe niż w przypadku pierwotnej produkcji aluminium. W systemie akumulatorów cylindrycznych obudowa aluminiowa z ogniwami litowymi jest najbardziej znormalizowaną formą powłoki i jest szeroko stosowana w masowej produkcji o specyfikacjach takich jak 18650, 21700 i 4680. Ponadto, w odpowiedzi na potrzeby pakowania ogniw akumulatorowych międzynarodowej marki, specjalne rozwiązania powłoki, takie jak aluminiowa obudowa do baterii Panasonic Obudowa aluminiowa i aluminiowa obudowa do baterii Samsung SDI Obudowa aluminiowa również zajmują ważną pozycję w dziedzinie precyzyjnej produkcji.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Postępy w materiałoznawstwie stanowią podstawę przełomowych osiągnięć w obudowach akumulatorów. Stop aluminium to obecnie główny nurt technologii obudów akumulatorów mocy. Wśród nich płyty aluminiowe serii 3000 są szeroko stosowane w produkcji obudów akumulatorów mocy ze względu na ich wszechstronne zalety, takie jak doskonała odkształcalność, wysoka odporność na korozję, dobre właściwości spawalnicze i przewodność, niska gęstość i niewielka waga. Trzy różne formy materiałów aluminiowych, walcowane płyty aluminiowe, wytłaczane profile aluminiowe i odlewane aluminium, zostały wykorzystane na dużą skalę w różnych projektach obudów akumulatorów. Jako materiał tradycyjny-stal o wysokiej wytrzymałości może nadal spełniać podstawowe wymagania dotyczące wytrzymałości i sztywności, a także pozostać konkurencyjna w niektórych scenariuszach, które są-wrażliwe na koszty i mają niskie wymagania dotyczące masy. Nowym kierunkiem są materiały kompozytowe, które charakteryzują się wytrzymałością na rozciąganie, która może być ponad trzykrotnie większą od wytrzymałości stopu aluminium przy tej samej grubości, właściwościami zmniejszającymi palność, które mogą osiągnąć poziom UL-94 V0, oraz gęstością o ponad 30% niższą niż stop aluminium. Proces formowania przetłocznego żywicy pod wysokim-ciśnieniem pozwala uzyskać szybszy cykl produkcyjny i dobrą dokładność wymiarową. Jako nowatorski przedstawiciel materiałów lekkich, zastosowanie przemysłowe stopu magnezu przyciąga uwagę branży. Folia aluminiowo-plastikowa stosowana w miękkim opakowaniu składa się zwykle z trzech warstw zewnętrznego nylonu, środkowej folii aluminiowej i wewnętrznej folii polipropylenowej i jest przygotowywana w procesach suchych lub termicznych. W przypadku systemów chemicznych z fosforanu litowo-żelazowego, aluminiowa obudowa ogniw z fosforanu litowo-żelazowego jest szeroko stosowana w pojazdach użytkowych i magazynach energii ze względu na doskonałą odporność na korozję i możliwość kontroli kosztów.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proces produkcyjny jest kluczowym ogniwem decydującym o ostatecznej spójności działania i niezawodności obudowy akumulatora. Jeśli chodzi o technologię formowania, metalowa skorupa przyjmuje głównie proces tłoczenia i rozciągania. Powłokę ze stopu aluminium można zwykle rozciągać i formować w jednym etapie, z wyjątkiem pokrywy. Dzięki automatycznemu urządzeniu do wykrawania i precyzyjnego podawania może skutecznie zmniejszyć zacięcie matrycy i ilość złomu oraz poprawić rytm produkcji. Proces spawania jest pierwszym krokiem zapewniającym uszczelnienie akumulatora, co bezpośrednio wpływa na siłę napięcia i żywotność akumulatora. Technologia spawania laserowego do uszczelniania górnej pokrywy akumulatora z kwadratową aluminiową obudową podlega ciągłej ewolucji od niskiej do dużej prędkości. Na wczesnym etapie prędkość spawania była niższa niż 100 milimetrów na sekundę. Później prędkość zwiększono do 100–200 milimetrów na sekundę dzięki laserowemu spawaniu hybrydowemu i{{10}technologii wahadłowej wiązki wysokiej częstotliwości. Obecnie w ramach zaawansowanej technologii badano rozwiązania w zakresie spawania-z dużą prędkością przekraczającą 300 milimetrów na sekundę, wykorzystując punktowe spawanie laserowe z pierścieniem punktowym i inne technologie w celu poprawy stabilności spawania i kompatybilności produktów.

 

Jednak spawanie laserowe stopów aluminium w dalszym ciągu napotyka problemy techniczne, takie jak pory, pęknięcia na gorąco, eksplozje i odpryski, którym należy przezwyciężyć poprzez optymalizację gazu osłonowego, precyzyjną kontrolę parametrów spawania i-obróbkę powierzchni przed spawaniem. Istotny jest także proces uszczelniania i zabezpieczania. Na etapie projektowania konieczne jest systematyczne obliczanie wielkości ściskania pierścienia uszczelniającego, struktury rowka uszczelniającego, tolerancji montażu i odkształcenia pokrywy końcowej oraz przyjęcie kombinacji-odpornej na ciśnienie konstrukcji kabiny, wewnętrznego wzmocnienia zalewowego i promieniowego uszczelnienia pierścienia O-, aby wytrzymać szok ciśnieniowy i wyciek elektrolitu. W przypadku akumulatorów cylindrycznych produkcja powłok aluminiowych z ogniwami litowymi kładzie większy nacisk na jednorodność grubości ścianki i dokładność okrągłości, aby zapewnić, że szczelina dopasowania między rdzeniem a obudową mieści się w optymalnym zakresie, co nie tylko zapewnia wystarczającą infiltrację elektrolitu, ale także pozwala uniknąć drgań rdzenia spowodowanych nadmiernymi szczelinami.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scenariusze zastosowań obudów akumulatorów przeniknęły głęboko, od nowych zestawów akumulatorów do pojazdów energetycznych, po systemy magazynowania energii, elektronikę użytkową i sprzęt specjalny oraz inne dziedziny. W dziedzinie pojazdów nowej generacji obudowy akumulatorów muszą spełniać połączone wymagania dotyczące wysokiej wytrzymałości, lekkości i wysokiego bezpieczeństwa. Konstrukcja obudowy musi uwzględniać wiele funkcji, takich jak ochrona przed kolizją pod podwoziem, absorpcja energii wytłaczania bocznego i kierunkowe rozprężanie termiczne. W dziedzinie systemów magazynowania energii duże akumulatory cylindryczne zazwyczaj wykorzystują rozwiązania w zakresie opakowań z powłoką aluminiową. Ze względu na swoją lekkość, dobrą przewodność cieplną i-możność kontrolowania kosztów, są one szeroko stosowane w cylindrycznych ogniwach magazynujących energię. Wymagania branży dotyczące precyzyjnej produkcji, optymalizacji strukturalnej i procesów obudowy-przeciwwybuchowej stale rosną. W dziedzinie elektroniki użytkowej produkty mają wysokie wymagania dotyczące cienkości, dotyku i integracji obudów baterii.

 

Zwykle stosują kompozytową strukturę zewnętrznych miękkich materiałów i wewnętrzną wyściółkę z mikrofibry. W przypadku sprzętu specjalnego, takiego jak roboty-głębokowodne i innych zastosowań, obudowa akumulatora musi wytrzymać ciśnienie wody o wartości około jednego MPa. Podczas projektowania należy przeprowadzać systematyczne obliczenia wytrzymałości na ciśnienie, obejmujące obliczenie grubości ścianki, rozmieszczenie zbrojenia, optymalizację konstrukcji pokrywy końcowej i sprawdzenie sztywności materiału. Niezależnie od scenariusza zastosowania, konstrukcja obudowy akumulatora musi równoważyć wymagania bezpieczeństwa chemicznego ogniw akumulatora z mechanicznymi wymaganiami środowiskowymi produktu końcowego. Na rynku międzynarodowym japońscy producenci akumulatorów mają niezwykle rygorystyczne wymagania dotyczące dokładności obudowy i jakości powierzchni. Aluminiowa obudowa akumulatora panasonic Aluminiowa obudowa zwykle wymaga wielokrotnego polerowania i pasywacji, aby spełnić standardy jakości-najwyższej klasy akumulatorów konsumenckich i samochodowych.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wszystkie produkty są produkowane w ścisłej zgodności z branżowymi normami dotyczącymi precyzyjnej produkcji i bezpieczeństwa. Mają zalety wysokiej precyzji, wysokiej wytrzymałości, dobrego uszczelnienia, lekkości i odporności na korozję. Rozmiar konstrukcji i proces ochrony można dostosować do wymagań procesu klienta, zapewniając stabilne i niezawodne rozwiązania wsporcze obudowy dla różnychOgniwa litowo-jonowe-aluminioweproducenci.