Aluminiowa obudowa ogniwa pryzmatycznego litowo-jonowego: innowacja materiałowa i ulepszenie wydajności napędzają transformację przemysłu

W dobie szybkiego rozwoju branży pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii bezpieczeństwo i wydajność akumulatorów stały się kluczem do podstawowej konkurencyjności. Jako „pancerz ochronny” akumulatora, aluminiowa obudowa pryzmatycznego ogniwa litowo-jonowego, wraz z doborem materiału, projektowaniem wydajności i procesem produkcyjnym, bezpośrednio określa poziom bezpieczeństwa, zasięg i całkowity koszt całego pojazdu. Od tradycyjnych materiałów metalowych po nowoczesne materiały kompozytowe, rozwój aluminiowej powłoki Li on Cell jest żywym uosobieniem iteracji technologicznej w nowym przemyśle energetycznym. Jego stale ulepszane właściwości i wymagania dotyczące wydajności kładą solidny fundament pod popularyzację pojazdów elektrycznych.

Ogniwa pryzmatyczne firmy Samsung Aluminiowa obudowa to podstawowy element konstrukcyjny pojazdów elektrycznych, używany głównie do przechowywania-akumulatorów wysokiego napięcia, podzespołów elektronicznych, czujników i złączy, pełniący funkcję kluczowego interfejsu między układem napędowym a konstrukcją nadwozia pojazdu. Rozmiar pryzmatycznych ogniw lfp Aluminiowa obudowa pojazdów czysto elektrycznych jest na ogół duża, przy czym konwencjonalne produkty mają długość około dwóch metrów i szerokość około 1,4 metra. Osiągnięcie wysokich-standardów wodoodporności i szczelności w przypadku tak dużej konstrukcji stwarza poważne wyzwania dla procesów projektowania i produkcji. Obecnie przedsiębiorstwa krajowe zapewniają bezpieczną i stabilną pracę pakietów akumulatorów w złożonych środowiskach, na przykład podczas brodzenia dzięki innowacyjnym technologiom-zabezpieczania przed wyciekiem i rygorystycznym testom szczelności przed opuszczeniem fabryki.

Tymczasem aluminiowa obudowa akumulatora litowego spełnia wiele zadań ochronnych: musi mieć wystarczającą stabilność strukturalną, aby chronić moduł akumulatora przed uszkodzeniem w wypadkach kolizyjnych; współpracują z wbudowanym-układem chłodzenia, aby zapobiec przegrzaniu baterii, zapewniając, że baterie litowe-jonowe działają w idealnym zakresie temperatur wynoszącym 10-40 stopni; i są odporne na wpływy środowiska, takie jak wiatr, deszcz i korozja, aby zapewnić-długotrwałą i efektywną pracę akumulatora. Ponadto, ze względu na wysoką częstotliwość ładowania, duże natężenie prądu pojazdów elektrycznych, aluminiowa obudowa akumulatora litowo-pryzmatycznego musi charakteryzować się również doskonałą izolacją, odpornością na wysoką temperaturę, odpornością na starzenie, a także bezhalogenową ognioodpornością i niską gęstością dymu podczas spalania.

(1) Wydajność mechaniczna: podstawowa gwarancja bezpieczeństwa konstrukcji
Sztywność akumulatora litowego z suchymi ogniwami Aluminiowa obudowa bezpośrednio wpływa na ogólną sztywność białego korpusu i musi spełniać standardy bezpieczeństwa, takie jak zderzenia czołowe i zderzenia boczne. W obecnie stosowanych konstrukcjach konstrukcji warstwowych jako materiał rdzenia często stosuje się piankę aluminiową, co łączy się z zaletami związanymi z wysoką sztywnością właściwą i niską wagą elementów-wzmocnionych włóknem. To nie tylko poprawia stabilność konstrukcji, ale także optymalizuje parametry hałasu i wibracji (NVH) pojazdu. Dzięki tej konstrukcji aluminiowa obudowa ogniwa z fosforanem litowo-jonowym lepiej radzi sobie z uderzeniami zewnętrznymi, tworząc solidną barierę ochronną dla modułu akumulatorowego.

(2) Zarządzanie temperaturą i ognioodporność: podwójne wzmocnienie kontroli temperatury i bezpieczeństwa
Aluminiowa obudowa ogniw pryzmatycznych z fosforanu litowo-żelazowego wykonana z materiałów kompozytowych wykazuje wyjątkowe zalety. Wśród nich przewodność cieplna materiałów kompozytowych-wzmocnionych włóknem węglowym wynosi zaledwie 1/200 współczynnika przewodności cieplnej stopów aluminium, przy lepszej izolacji, która jest lepiej odporna na środowiska o wysokich i niskich temperaturach. Doskonały efekt izolacji termicznej zmniejsza zużycie energii przez system zarządzania ciepłem, pomaga poprawić efektywność zasięgu pojazdu i zmniejszyć całkowite zużycie energii. Jednocześnie niska przewodność cieplna stanowi podstawę właściwości zmniejszających palność. Dodając środki zmniejszające palność, aluminiowa obudowa ogniwa litowego może z łatwością spełnić międzynarodowe standardy w zakresie zmniejszania palności, takie jak UL94-V-0 i UL94-5VB, znacznie zmniejszając ryzyko pożaru akumulatora.

(3) Kompleksowe działanie: wielowymiarowe-dostosowanie do potrzeb praktycznych
Ogniwa litowe lto Aluminiowa powłoka musi spełniać wiele wymagań, takich jak odporność na korozję i szczelność. Konstrukcja o strukturze warstwowej znacznie poprawia jej odporność na korozję i właściwości uszczelniające. Optymalizując układ włókien i zawartość objętościową włókien, można również osiągnąć ekranowanie elektromagnetyczne w kluczowych obszarach, unikając zakłóceń ze strony układu akumulatorów na innym sprzęcie elektronicznym pojazdu. Ponadto zastosowanie materiałów kompozytowych zapewnia więcej miejsca na zintegrowaną konstrukcję aluminiowej obudowy ogniwa akumulatora litowo-polimerowego. Elementy wzmacniające, czujniki, części łączące itp. można zintegrować, upraszczając konstrukcję i poprawiając jednocześnie wydajność montażu.

Zgodnie z branżowym trendem „zastępowania stali tworzywem sztucznym” materiał, z którego wykonana jest aluminiowa obudowa Li on Cell, przyspiesza w kierunku tworzyw sztucznych wzmacnianych termoplastycznie. W porównaniu z tradycyjnymi wytłaczanymi materiałami stalowymi i aluminiowymi, tworzywa termoplastyczne mają oczywiste zalety pod wieloma względami: nie tylko zmniejszają masę pojazdu i pomagają poprawić zasięg jazdy, ale także skracają czas cyklu produkcyjnego i zmniejszają koszty produkcji. Demonstrator techniczny opracowany przez firmy Lanxess i Kautex Textron Group we współpracy wykorzystuje żywicę termoplastyczną Direct Long Fibre Thermoplastic (D-LFT) i poliamid 6 (PA 6) do stworzenia wielkoskalowych-w całości-plastikowych ogniw pryzmatycznych Samsunga Aluminiowa obudowa o wymiarach 1400*1400 mm i wadze zaledwie dwu-kilogramów, w pełni weryfikując wyjątkowe zalety tworzyw termoplastycznych pod względem masy, koszt, integracja funkcji i izolacja elektryczna.

Jeśli chodzi o proces produkcyjny, jednoetapowy-proces formowania D-LFT stał się przełomem. Komponenty takie jak taca skorupy, pokrywa skorupy i zabezpieczenie podwozia pryzmatycznych ogniw LFP. Obudowa aluminiowa może być produkowana integralnie. Jako masę formierską stosuje się zoptymalizowany poliamid 6 Durethan B24CMH2.0 firmy Lanxess, zmieszany z niedoprzędem z włókna szklanego firmy Kautex, a następnie miejscowo wzmocniony termoplastycznym materiałem kompozytowym wzmocnionym-włóknem Tepex dynalite firmy Lanxess. Nie tylko upraszcza to proces produkcyjny, ale także znacznie skraca cykl produkcyjny, co jest bardziej ekonomiczne niż technologia obróbki materiałów stalowych i aluminiowych. Natomiast tradycyjna bateria litowa z ogniwami aluminiowymi, wykonana z materiałów metalowych, charakteryzuje się wysokimi kosztami, dużą wagą i złożonym montażem ze względu na duże rozmiary, wiele komponentów i wiele procesów, takich jak spawanie, wiercenie, mocowanie i katodowe powlekanie zanurzeniowe.

Innowacje materiałowe i ulepszona wydajność akumulatora litowo-pryzmatycznego Aluminiowa obudowa stanowią ważne wsparcie-rozwoju wysokiej jakości nowego przemysłu pojazdów energetycznych. Od materiałów metalowych po materiały kompozytowe wzmocnione termoplastycznie, od wielo-procesowego przetwarzania po zintegrowane formowanie – aluminiowa obudowa baterii litowej z suchymi ogniwami zmierza w kierunku bezpieczniejszego, lżejszego, bardziej ekonomicznego i bardziej zintegrowanego. Dzięki ciągłemu udoskonalaniu technologii,Obudowa aluminiowa do ogniwa pryzmatycznego litowo-jonowegow przyszłości jeszcze bardziej przełamie granice wydajności, nada większy impuls bezpieczeństwu i wydajności pojazdów elektrycznych oraz będzie promować nowy przemysł energetyczny, aby stale podążał ścieżką innowacji.