Przegląd obudowy baterii litowo-polimerowych — wiedza branżowa i zastosowania

W dziedzinie nowoczesnych urządzeń elektronicznych, magazynowania energii i przenośnych rozwiązań zasilających koncepcja „obudowy na baterię polimerowo-litową” zyskuje coraz większe znaczenie. Poniżej przedstawiamy kompleksowy przegląd tego, czym jest, jak jest wykonany, jakie są jego zalety i typowe scenariusze zastosowań.

 

 

Termin ten odnosi się do konstrukcji, w której ogniwo baterii litowo-polimerowej (LiPo) -, zwykle w formie etui lub miękkiego-opakowania -, jest zamknięte w twardej obudowie lub obudowie w celu ochrony, montażu i praktycznej integracji. Przed zamknięciem akumulator jest zbudowany z elektrolitu-na bazie polimeru lub żelu-w elastycznym opakowaniu („worek”). Po dodaniu twardej obudowy - tworzącej „obudowę akumulatora LiSoCl2” - wynik łączy w sobie gęstość energii i elastyczną obudowę akumulatorów LiPo z wytrzymałością konstrukcyjną i łatwością integracji typową dla akumulatorów w sztywnej-obudowie.

Korzystanie z tego rodzaju akumulatorów litowo-jonowych pozwala producentom urządzeń wykorzystać zalety chemii litowo--polimerów, zapewniając jednocześnie ochronę, ustandaryzowane interfejsy montażowe i bezpieczeństwo.

 

 

Produkcja ogniw miękkich-

Dostosowane obudowy ogniw pryzmatycznych. Typowa bateria litowa-na bazie polimeru zaczyna się od miękkiego-opakowania: elektrody (anoda i katoda), separator i elektrolit polimerowy (lub żelowy) są ułożone lub nawinięte, a następnie zamknięte w laminowanej folii aluminiowej-plastikowej. Po uszczelnieniu i napełnieniu elektrolitem (jeśli ma to zastosowanie) powstaje miękkie ogniwo.

Testowanie i sprawdzanie wydajności

Przed obudową każda aluminiowa obudowa pryzmatyczna jest testowana pod kątem pojemności, rezystancji wewnętrznej, wydajności ładowania/rozładowania, trwałości cykli, zachowania temperaturowego i bezpieczeństwa (zwarcie,-przeładowanie, nadmierne-rozładowanie itp.). Tylko zakwalifikowane komórki przechodzą do osłonki.

Produkcja i montaż twardej obudowy/skorupy

Twarda aluminiowa obudowa do akumulatora litowego Powerwall może być wykonana takimi metodami, jak formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych, zgrzewanie ultradźwiękowe lub obróbka CNC. Obudowa została zaprojektowana tak, aby zapewniać wytrzymałość konstrukcyjną, punkty mocowania, obudowę ochronną (wodoodporną,-pyłoszczelną, ochronę mechaniczną) oraz pomieścić złącza, okablowanie i obwody zabezpieczające. Po umieszczeniu miękkiego-ogniwa w środku obudowa zostaje zamknięta -, tworząc ostateczną „aluminiową obudowę do akumulatora samochodowego”.

Ostateczna kontrola jakości i-testy gotowości do integracji

Aluminiowa obudowa samochodowego akumulatora LiFePO4 poddawana jest testom naprężeń mechanicznych, cyklom termicznym, pełnym cyklom ładowania/rozładowania oraz kontrolom bezpieczeństwa (wzrost temperatury,-zabezpieczenie przed zwarciem itp.), aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo przed dostawą lub integracją z urządzeniami.

 

 

Wysoka gęstość energii, niewielka waga i elastyczna obudowa

Pakiet akumulatorów litowo-jonowych zapewnia wysoką gęstość energii i niewielką wagę w porównaniu ze starszymi typami akumulatorów, takimi jak akumulatory Ni-Cd lub Ni-MH.

Dzięki elastycznej strukturze wewnętrznej i elektrolitowi polimerowemu mogą być cienkie, lekkie lub mieć niestandardowe kształty, co jest kluczową zaletą w przypadku urządzeń kompaktowych lub-wrażliwych na wagę.

Możliwość dostosowania kształtu i rozmiaru

Ponieważ wewnętrzne ogniwo obudowy akumulatora LiSoCl2 stanowi miękki pakiet przed obudową, producenci mają dużą elastyczność w projektowaniu geometrii zewnętrznej powłoki, wymiarów akumulatora, układu złączy i sposobu montażu. Jest to szczególnie korzystne przy projektowaniu urządzeń o niestandardowej-standardowej lub kompaktowej obudowie.

Łatwość integracji i instalacji

Dzięki sztywnej obudowie akumulator jest łatwiejszy w obsłudze, montażu i podłączeniu podczas montażu urządzenia. Zestaw akumulatorów litowo-jonowych może być ukształtowany tak, aby pasował do ograniczeń mechanicznych, zawierać standardowe złącza lub punkty montażowe i pomieścić dodatkowe moduły (np. obwody zabezpieczające, BMS, radiatory).

Większe bezpieczeństwo i solidność

Osłona ogniwa woreczka pomaga chronić go przed naprężeniami mechanicznymi, uderzeniami zewnętrznymi, wilgocią, kurzem i innymi zagrożeniami. Co więcej, ogniwa LiPo z polimerowym-elektrolitem (lub żelem) są ogólnie uważane za bezpieczniejsze niż wiele ogniw z-elektrolitem ciekłym, co zmniejsza ryzyko wycieku.

Aluminiowa obudowa pryzmatyczna zapewnia również integralność strukturalną i pomaga spełnić wymagania dotyczące ochrony urządzeń używanych w warunkach przemysłowych, zewnętrznych lub w trudnych warunkach.

 

 

„Obudowa baterii litowo-polimerowej" reprezentuje efektywną integrację akumulatorów litowo-polimerowych- z praktyczną obudową i rozwiązaniami montażowymi. Łączy w sobie zalety wysokiej gęstości energii, lekkości i elastycznej obudowy akumulatorów LiPo z wytrzymałością, bezpieczeństwem i wygodą integracji akumulatorów w sztywnej-obudowie.

W przypadku producentów, projektantów urządzeń i integratorów systemów wykorzystanie niestandardowych pryzmatycznych obudów ogniw akumulatorowych może znacznie poprawić elastyczność projektowania, bezpieczeństwo i niezawodność produktów, - dzięki czemu są one dobrze-nadające się do szerokiego zakresu zastosowań, od elektroniki użytkowej po systemy przemysłowe i wbudowane.

Oczekuje się, że w miarę postępu materiałów akumulatorowych i technologii projektowania aluminiowa obudowa pakietu akumulatorów litowych Powerwall będzie dalej ewoluować - w kierunku modułowości, inteligentniejszej funkcjonalności, większego dostosowania i zrównoważonego projektu, tworząc podstawowy element przyszłych produktów-zasilanych baterią.