Чому алюмінієві акумулятори New Energy широко використовуються для призматичних літій-іонних акумуляторів?

З розвитком нових енерготранспортних засобів, систем накопичення енергії, електроінструментів та іншого нового енергетичного обладнання літій-іонні батареї стикаються з дедалі суворішими вимогами щодо щільності енергії, ваги, безпеки конструкції та ефективності виробництва. Серед різноманітних форматів упаковки елементів призматичні літій-іонні батареї широко використовуються в системах живлення та акумуляторних батарей завдяки своїй правильній формі та високому використанню простору.

 

Для призматичних комірок корпус з алюмінієвого сплаву є критично важливим структурним компонентом. Він не тільки інкапсулює та захищає внутрішню комірку, але й витримує механічні навантаження та-разом із верхньою кришкою, клемами, ущільнювальними механізмами та структурами для скидання тиску-утворює повну систему упаковки комірок. Отже, ці нові енергетичні алюмінієві корпуси акумуляторів є не просто металевими корпусами; вони є життєво важливими структурними компонентами, які впливають на надійність клітини, ефективність виробництва та системну інтеграцію.

 

 

Корпус із алюмінієвого сплаву для призматичних літієвих батарей-також відомий як призматичний корпус літієвої батареї або алюмінієвий кожух акумулятора-в основному використовується для оболонки елементів призматичної літій-іонної батареї. Типова призматична комірка складається з таких компонентів, як корпус із алюмінієвого сплаву, вузол верхньої кришки, вузли електродів, клемні стовпи, структура для заповнення електролітом і механізм скидання тиску. Після змотування або укладання елемента внутрішні компоненти вставляються в алюмінієвий корпус, який потім герметизується шляхом з’єднання верхньої кришки з корпусом.

 

Під час виробництва зазвичай потрібне точне зварювання, щоб з’єднати корпус і верхню кришку, забезпечуючи стабільне герметичність. Деякі призматичні батареї також мають вибухозахищені механізми або механізми скидання тиску у верхній частині кришки, щоб забезпечити контрольований шлях для скидання тиску під час ненормальних умов. Отже, алюмінієвий корпус батареї повинен відповідати спеціальним вимогам щодо механічних властивостей, здатності формуватись, зварюваності, точності розмірів і герметичності.

 

 

Алюмінієвий сплав полегшує вагу акумулятора
Для нових транспортних засобів і систем накопичення енергії вага акумуляторної батареї безпосередньо впливає на конструкцію всієї системи. Алюмінієвий сплав має значно меншу щільність, ніж сталь; таким чином, він може зменшити вагу самого корпусу батареї, залишаючись відповідним структурним вимогам. Ранні дослідження корпусів із алюмінієвих сплавів для призматичних літій-іонних батарей продемонстрували, що використання алюмінієвих сплавів зменшує вагу корпусу та покращує загальну питому енергетичну ефективність елемента. Для акумуляторних блоків, що складаються з великої кількості елементів, сукупна різниця у вазі корпусів окремих елементів стає суттєвим фактором полегшеної конструкції всієї акумуляторної системи.

 

Хороша теплопровідність сприяє терморегулюванню
Літій-іонні акумулятори виділяють тепло під час заряджання та розряджання. Якщо тепло, що утворюється всередині клітини, не відводиться та не управляється швидко, це може вплинути на продуктивність циклу клітини та стабільність роботи. Алюмінієвий сплав має відмінну теплопровідність, що дозволяє корпусу батареї брати участь в тепловіддачі від елемента і працювати разом із зовнішніми охолоджуючими конструкціями. Однак слід зазначити, що алюмінієвий корпус сам по собі не може замінити повну систему керування температурою батареї. На практиці батареї живлення або батареї накопичення енергії все ще вимагають конфігурації пластин рідинного охолодження, каналів охолодження, матеріалів теплового інтерфейсу або інших рішень для управління температурою на основі структури клітини. Таким чином, при проектуванні алюмінієвих корпусів акумуляторів необхідно всебічно враховувати такі фактори, як товщина стінки, зовнішні розміри, площа контакту та внутрішній простір акумуляторної батареї.

 

Конструкція забезпечує високе використання простору для призматичних комірок
Однією з ключових характеристик призматичної структури є її правильна форма. Порівняно з циліндричними осередками, призматичні осередки можна щільніше розташувати всередині батарейних модулів і блоків, таким чином зводячи до мінімуму непотрібні проміжки. Корпуси з алюмінієвого сплаву можна сформувати в правильні призматичні форми за допомогою таких процесів, як глибока витяжка та штампування, забезпечуючи стабільні геометричні розміри як для внутрішнього простору комірки, так і для монтажу зовнішнього модуля. Сучасне виробництво корпусів акумуляторів також спрямоване на строгий контроль розмірів, товщини стінок, площинності отвору і якості зон зварювання.

 

Придатність для глибокої витяжки та точного формування
Призматичні алюмінієві оболонки зазвичай вимагають процесів формування для перетворення плоских алюмінієвих листів на оболонки певної глибини. Отже, матеріал, обраний для корпусу батареї, повинен не тільки забезпечувати достатню міцність, але й збалансувати подовження, здатність до формування та стабільність розмірів після обробки. Різні марки алюмінієвих сплавів відрізняються за міцністю, подовженням, стійкістю до корозії та зварюваністю; тому фактичний вибір матеріалу має визначатися на основі розмірів батареї, конструкції корпусу, процесів формування та методів зварювання.

 

 

Коли вперше стикаються з призматичними корпусами літієвих батарей, багато людей плутають їх зі звичайними металевими корпусами. Насправді корпус батареї повинен виконувати кілька функцій одночасно.

 

По-перше, він повинен захищати внутрішню коміркову структуру, запобігаючи небажаному механічному зсуву комірки під час транспортування та експлуатації. По-друге, він повинен утворювати надійну герметичність з верхньою кришкою для запобігання витоку електроліту і попадання зовнішньої вологи. Крім того, оскільки газ і тиск можуть накопичуватися всередині батареї за певних ненормальних умов, конструкція сучасних призматичних елементів зазвичай містить-механізм скидання тиску. Іншими словами, алюмінієвий корпус, верхня кришка, система герметизації та-пристрій скидання тиску функціонують як єдине ціле.

 

 

Залежно від дизайну виробу та конкретного процесу постачальника, прямокутні алюмінієві корпуси акумуляторів можуть бути виготовлені різними методами. Загальні процеси включають штампування матеріалу, глибоку витяжку, штампування, обрізку, калібрування розмірів, точну механічну обробку, очищення та наступні операції зварювання. Серед них глибоке витягування є критично важливим процесом формування. Для корпусів акумуляторів зі значною глибиною важливо належним чином контролювати кількість етапів витягування, конструкцію форми, стан матеріалу та швидкість формування. Неналежний контроль параметрів формування може призвести до таких проблем, як зморшки, тріщини та неоднакова товщина стінок.

 

Тому, купуючи алюмінієві корпуси акумуляторів для нових енергетичних застосувань, не слід зосереджуватися виключно на сорті та ціні алюмінієвого сплаву; також важливо перевірити, чи володіє постачальник надійними можливостями глибокої витяжки та контролю розмірів.

 

 

Корпус і верхня кришка призматичного елемента батареї зазвичай повинні утворювати герметичний блок.
У сучасному виробництві акумуляторів лазерне зварювання широко використовується для з’єднання корпусу акумулятора, верхньої кришки та відповідних металевих компонентів. Його переваги включають зосереджену зону зварювання, мінімальну зону термічного-впливу та придатність для автоматизованого виробництва. Проте лазерне зварювання висуває високі вимоги до площинності отвору корпусу, відповідності розмірів, стану поверхні матеріалу та монтажних зазорів.

 

Отже, алюмінієвий корпус-хоча й виглядає простим-може значно вплинути на ефективність подальшого процесу зварювання. Наприклад, значна деформація або задирки на отворі корпусу можуть погіршити положення верхньої кришки та якість зварювання. Тому деякі виробники алюмінієвих корпусів батарей використовують точне обрізання та контроль площинності на отворі, щоб підвищити консистенцію на наступному етапі лазерного зварювання.

 

 

Зараз батареї з призматичним алюмінієвим-корпусом переважно використовуються в таких сферах:

Автомобілі з новою енергією представляють собою важливий ринок застосування.Акумуляторні батареї повинні збалансувати вагу, використання простору, структурну стабільність і температурний контроль; отже, елементи в призматичному алюмінієвому-корпусі добре-підходять для конструкцій акумуляторних модулів і блоків.

 

Системи зберігання енергії є ще однією ключовою сферою застосування.Зі збільшенням потужності обладнання для зберігання енергії клітини повинні забезпечувати високі можливості зберігання енергії в обмеженому просторі, зберігаючи структурну стабільність і надійну упаковку.

 

Крім того, електроінструменти, промислове обладнання, робототехніка, низькошвидкісні електромобілі та певна споживча електроніка також можуть використовувати призматичні літій-іонні елементи.

 

 

 

Якщо ви купуєте корпуси призматичних літієвих батарей, рекомендується перевірити принаймні таку інформацію:

 

· Довжина, ширина та висота корпусу

· Марка матеріалу та його температура

· Товщина стінок корпусу

· Глибока-глибина малювання

· Розміри отворів і допуски

· Плащинність корпусу

· Сполучні розміри верхньої кришки

· Структура зони зварювання

· Розташування отвору для заливки електроліту та вибухозахищеної-структури

· Вимоги до обробки поверхні

· Вимоги до герметичності та відповідних випробувань

· Річний попит і кількість партійного замовлення

 

Для проектів нових енергетичних транспортних засобів і накопичувачів енергії необхідно підтвердити додаткові фактори, такі як проектний термін служби елемента, робоче середовище, умови вібрації та наступний метод встановлення акумуляторної батареї.

 

 

Оскільки нові транспортні засоби та системи накопичення енергії розвиваються в напрямку вищої щільності енергії, полегшення та автоматизованого виробництва, алюмінієві корпуси акумуляторів також мають тенденцію до більшої точності. Майбутні вироби повинні бути не тільки легшими, але й мати баланс між міцністю матеріалу, формоздатністю, точністю розмірів і сумісністю зі зварюванням. Крім того, розробка-великоформатних призматичних комірок-, що призводить до все більших корпусів-пред’являє вищі вимоги до однорідності матеріалу, процесів формування, площинності та якості зварювання.

 

Отже, конкуренція в секторі алюмінієвих корпусів акумуляторів зміщується від простого штампування металу до комплексного змагання, що включає можливості в матеріалах, інструментах, формуванні, точної механічної обробки та контролю якості.

 

Корпуси з алюмінієвого сплаву для призматичних літієвих батарейвиконують не лише фундаментальну функцію захисту елемента батареї, але й тісно пов’язані з малою вагою, структурною стабільністю, керуванням температурою, цілісністю герметизації та автоматизованим виробництвом. Для виробників акумуляторів, збирачів упаковок і спеціалістів із закупівель у галузі нових транспортних засобів і накопичувачів енергії вибір правильного постачальника алюмінієвих корпусів акумуляторів вимагає цілісної оцінки матеріалів, точності розмірів, можливостей формування, ефективності зварювання та стабільності масового-виробництва, а не простого порівняння цін за одиницю.