Панорамний аналіз корпусу літієвої батареї

Корпус акумулятора – це ключовий структурний компонент, який використовується для інкапсуляції та захисту внутрішніх елементів літій-іонних акумуляторів, утворюючи фізичну межу та механічний захисний бар’єр елементів акумулятора. Будучи основним компонентом акумуляторної системи, який безпосередньо визначає герметичність, життєвий цикл і вибухозахищеність, рівень інженерної конструкції корпусу батареї безпосередньо впливає на стабільну роботу та можливості захисту акумуляторного модуля в різних сценаріях застосування. Відповідно до різних форм упаковки корпуси акумуляторів в основному поділяються на три типи: квадратні, циліндричні та м'які. Квадратні та циліндричні корпуси акумуляторів зазвичай виготовляються з алюмінію, сталі та інших металевих матеріалів і виготовляються за допомогою таких процесів, як штампування та лазерне зварювання; м’які-батареї використовують алюмінієву-пластикову плівку як пакувальний матеріал, який є гнучким рішенням для пакування.

 

Зменшення ваги є важливим напрямком розвитку технології корпусів акумуляторів, тому алюмінієві сплави та композитні матеріали все частіше використовуються у високо-корпусах акумуляторів. З точки зору повного життєвого циклу, корпуси акумуляторів можуть бути перероблені як відновлювані ресурси після досягнення терміну служби. Серед них цінність вторинної переробки алюмінієвих оболонок, таких як алюмінієвий корпус акумулятора та алюмінієвий корпус для призматичної літій-іонної батареї, є особливо важливою. Споживання енергії при переробці алюмінію набагато нижче, ніж при виробництві первинного алюмінію. У системі циліндричних акумуляторів алюмінієва оболонка літієвих елементів є найбільш стандартизованою формою оболонки та широко використовується в масовому виробництві за специфікаціями, такими як 18650, 21700 і 4680. Крім того, у відповідь на потреби в упаковці акумуляторних елементів міжнародних брендів, спеціальні рішення для корпусу, такі як алюмінієвий корпус для акумулятора Panasonic, алюмінієвий корпус і алюмінієвий корпус для акумулятора samsung sdi, алюміній Shell також займає важливе місце в галузі точного виробництва.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Досягнення в матеріалознавстві забезпечують основну підтримку для прориву продуктивності корпусів акумуляторів. Алюмінієвий сплав є нинішнім основним технологічним шляхом для корпусів акумуляторів. Серед них алюмінієві пластини серії 3000 широко використовуються у виробництві корпусів акумуляторних батарей завдяки їхнім комплексним перевагам, таким як відмінна здатність до формування, висока стійкість до корозії, хороші зварювальні характеристики та провідність, низька щільність і мала вага. Три різні форми алюмінієвих матеріалів, катані алюмінієві пластини, екструдовані алюмінієві профілі та литий алюміній, використовувалися у великих масштабах у різних проектах корпусу акумулятора. Будучи традиційним матеріалом, високо{6}}міцна сталь все ще може відповідати основним вимогам до міцності та жорсткості та залишатися конкурентоспроможною в деяких сценаріях,-які є чутливими до вартості та мають низьку вагу. Як новий напрямок, композитні матеріали мають міцність на розрив, яка може більш ніж у три рази перевищувати міцність алюмінієвого сплаву за однакових умов товщини, вогнестійкість, яка може досягати рівня UL-94 V0, і щільність, яка більш ніж на 30% нижча, ніж у алюмінієвого сплаву. Процес формування-смолою під високим тиском забезпечує швидший виробничий цикл і високу точність розмірів. Промислове застосування магнієвого сплаву-як найсучаснішого представника легких матеріалів привертає увагу промисловості. Алюмінієво-пластикова плівка, яка використовується для м’якої упаковки, зазвичай складається з трьох шарів зовнішнього нейлону, середньої алюмінієвої фольги та внутрішньої поліпропіленової плівки та готується сухим або термічним процесом. Для літій-залізо-фосфатних хімічних систем алюмінієва оболонка для літій-залізо-фосфатних комірок широко використовується в комерційних транспортних засобах і сферах накопичення енергії завдяки чудовій стійкості до корозії та контролю над витратами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виробничий процес є ключовою ланкою у визначенні кінцевої стабільності продуктивності та надійності корпусу батареї. З точки зору технології формування, металева оболонка в основному використовує процес штампування та розтягування. Оболонку з алюмінієвого сплаву зазвичай можна розтягнути та сформувати за один крок, за винятком кришки. Завдяки автоматичному заготовці та пристрою точної подачі він може ефективно зменшити застрягання матриці та швидкість браку та покращити ритм виробництва. Процес зварювання є першим кроком для забезпечення герметичності батареї, що безпосередньо впливає на силу напруги та термін служби батареї. Технологія лазерного зварювання для герметизації верхньої кришки батареї квадратного алюмінієвого корпусу зазнала безперервної еволюції від низької швидкості до високої швидкості. На ранній стадії швидкість зварювання була нижчою за 100 міліметрів на секунду. Пізніше швидкість була збільшена до 100–200 міліметрів на секунду за допомогою лазерного гібридного зварювання та високо{10}}технології коливання променя. Наразі передові технології досліджують високо{12}}рішення для зварювання понад 300 міліметрів на секунду, використовуючи точкове лазерне зварювання кільцевих точок та інші технології для покращення стабільності зварювання та сумісності з продуктом.

 

Однак лазерне зварювання алюмінієвих сплавів усе ще стикається з технічними труднощами, такими як пори, гарячі тріщини, вибухи та бризки, які потрібно подолати за допомогою оптимізації захисного газу, точного контролю параметрів зварювання та попередньої -обробки поверхні зварювання. Процес ущільнення та захисту також має вирішальне значення. На етапі проектування необхідно систематично розраховувати ступінь стиснення ущільнювального кільця, структуру ущільнювальної канавки, допуск монтажу та деформацію торцевої кришки, а також прийняти комбінацію стійкої до тиску-структури кабіни, внутрішнього посилення герметизації та радіального ущільнення O-кільця, щоб протистояти ударам тиску та витоку електроліту. Для циліндричних батарей виробництво алюмінієвих оболонок літієвих елементів приділяє більше уваги однорідності товщини стінок і точності округлення, щоб гарантувати, що відповідний зазор між ядром і оболонкою знаходиться в оптимальному діапазоні, що не тільки забезпечує достатнє проникнення електроліту, але й запобігає тремтінню ядра, спричиненому надмірними зазорами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сценарії застосування корпусів акумуляторів глибоко проникли від нових акумуляторних блоків енергетичних транспортних засобів до систем зберігання енергії, споживчої електроніки та спеціального обладнання та інших сфер. У сфері транспортних засобів на новій енергії корпуси акумуляторів повинні відповідати сукупним вимогам високої міцності, легкої ваги та високої безпеки. Конструкція корпусу повинна враховувати численні функції, такі як захист від зіткнення днища, поглинання енергії бічної екструзії та спрямоване скидання тиску від теплового розбігу. У сфері систем накопичення енергії великі циліндричні батареї зазвичай використовують рішення для пакування алюмінієвої оболонки. Завдяки своїй легкій вазі, хорошій теплопровідності та контрольованій вартості-вони широко використовуються в циліндричних елементах для зберігання енергії. Вимоги галузі до точного виробництва, структурної оптимізації та вибухозахищених процесів корпусу продовжують зростати. У сфері споживчої електроніки продукти висувають високі вимоги до тонкості, відчуття та інтеграції батарейних корпусів.

 

Зазвичай використовують композитну конструкцію із зовнішніх м’яких матеріалів і внутрішньої підкладки з мікрофібри. У сфері спеціального обладнання, наприклад глибоководних-роботів та інших сценаріїв застосування, корпус батареї має витримувати тиск води близько одного МПа. Під час проектування необхідно проводити систематичні розрахунки опору тиску, включаючи розрахунок товщини стінки, розташування арматури, оптимізацію конструкції торцевої кришки та перевірку жорсткості матеріалу. Незалежно від сценарію застосування, конструкція корпусу батареї повинна збалансувати вимоги хімічної безпеки елементів батареї з вимогами механічного середовища кінцевого продукту. На міжнародному ринку японські виробники батарей висувають надзвичайно жорсткі вимоги до точності корпусу та якості поверхні. Алюмінієвий корпус для батареї Panasonic Алюмінієвий корпус зазвичай вимагає багаторазового полірування та пасивації, щоб відповідати стандартам якості його високих -кінцевих споживачів і автомобільних акумуляторів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вся продукція виробляється в суворій відповідності до промислових стандартів точності виробництва та безпеки. Вони мають такі переваги, як висока точність, висока міцність, гарне ущільнення, легка вага та стійкість до корозії. Розмір конструкції та процес захисту можна налаштувати відповідно до вимог процесу замовника, забезпечуючи стабільні та надійні рішення підтримки корпусу для різнихАлюмінієві-іонні елементивиробників.