Анализ на алуминиев корпус на литиево-йонни батерии: Пълно ръководство за материалите, процесите и приложенията на корпуса на захранващата батерия

С бързото развитие на нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и потребителска електроника, изискванията за леко тегло, безопасност и структурна стабилност на корпусите на литиевите батерии непрекъснато се увеличават. Сред настоящите основни решения за опаковане на батерии, корпусите от алуминиева сплав са се превърнали в един от важните структурни компоненти за захранващи батерии и батерии за съхранение на енергия поради техните предимства, като леко тегло, добро разсейване на топлината, силна устойчивост на корозия и лекота на прецизна обработка.

 

Алуминиевите корпуси на литиеви батерии обикновено се произвеждат с помощта на процеси на щамповане, разтягане или заваряване и се използват главно в призматични батерии, батерийни модули за съхранение на енергия и батерийни системи за нови енергийни превозни средства. Сред тях алуминиевите кутии за EV литиеви батерии и алуминиевите кутии за автомобилни батерии се използват широко в структурния дизайн на нови енергийни батерийни пакети за превозни средства, осигурявайки механична защита и изолация от околната среда за клетките.

 

 

 

Понастоящем често използваните материали за корпуса на батерията в индустрията включват главно алуминиеви сплави от серии 3003, 5052, 6061 и 1060. Различните степени имат различни характеристики по отношение на якост, формоспособност и устойчивост на корозия.

 

Алуминиевата сплав 3003 притежава отлична пластичност и свойства за дълбоко{1}}изтегляне, което я прави подходяща за производство на призматични корпуси на батерии и алуминиеви корпуси на литиево-призматични батерии. Този материал може да отговори на изискванията на множество процеси на дълбоко -теглене, като същевременно поддържа добра стабилност на размерите.

 

Алуминиевата сплав 5052 има висока устойчивост на корозия и заваряемост и обикновено се използва в системи за съхранение на енергия и външни приложения, като например производството на големи корпуси на устройства за съхранение на енергия като алуминиевия корпус за Powerwall литиева батерия.

 

Алуминиевата сплав 6061 съчетава висока якост с отлична обработваемост, което я прави подходяща за капаци на батерии, свързващи структури и компоненти, изискващи високо-прецизна обработка.

 

Алуминият с висока-чистота 1060 обикновено се използва в производството на щамповани части с тънки-стени,-взривозащитени клапани и високо-прецизни спомагателни структурни компоненти.

 

 

Алуминиевите сплави имат плътност приблизително една-от тази на стоманата, което значително намалява общото тегло на акумулаторната система и увеличава енергийната плътност и обхвата на батерията.

 

За големи батерийни системи, като алуминиев корпус за LiFePO4 батерийни пакети за автомобили и алуминиев корпус за LiFePO4 батерийни пакети за електрически автобуси, намаляването на структурното тегло спомага за подобряване на ефективността на пробега на превозното средство и използването на енергия.

 

Отлична топлопроводимост

Батериите непрекъснато генерират топлина по време на зареждане и разреждане; доброто управление на топлината пряко влияе върху живота на батерията и безопасността.

Алуминиевите сплави имат висока топлопроводимост, което позволява бързо отвеждане и освобождаване на топлина, намалявайки риска от локално повишаване на температурата в клетката на батерията. Следователно алуминиевите черупки за литиево-железни фосфатни акумулаторни клетки се използват широко в батерии за съхранение на енергия и системи за захранващи батерии.

 

Добри възможности за формоване и обработка

Алуминиевите сплави притежават отлична пластичност и обработваемост, което позволява производството на сложни структури чрез дълбоко изтегляне, щамповане, огъване и заваряване и CNC прецизна обработка.

 

За продукти като алуминиев корпус за 12V LiFePO4 батериен пакет, алуминиеви черупки от първичен тип клетки и алуминиеви черупки с литиеви призматични клетки, добрата обработваемост гарантира точност на размерите и структурна последователност на корпуса.

 

Отлична устойчивост на корозия

Алуминиевата повърхност естествено образува плътен оксиден филм, осигуряващ отлична устойчивост на въздух, влага и някои корозивни среди.

 

В електроцентрали за съхранение на енергия, външно комуникационно оборудване и морски приложения алуминиевите кутии на LFP батерии често изискват пасивираща обработка или изолационни покрития за допълнително подобряване на устойчивостта на атмосферни влияния и дългосрочната -стабилност.

 

Висока безопасност

Съвременните системи за батерии обикновено интегрират взривозащитени{0}}вентили, вентилационни структури и множество конструкции на уплътнения. Когато вътрешното налягане на батерията се увеличи необичайно, структурата на корпуса, заедно с предпазните компоненти, може да освободи налягането.

 

Следователно, както алуминиевият корпус за акумулаторна батерия Lifepo4 с електромотор на автомобил, така и алуминиевата кутия за смяна на оловно-киселинна батерия изискват висока механична якост и устойчивост на удар.

 

 

 

Производствените процеси за алуминиеви корпуси на литиево-йонни батерии обикновено включват:

 

Размотаване и рязане на материала

Прецизно щамповане

Дълбоко изтегляне

Подрязване на ръбове и премахване на ръбове

Почистване на повърхността

CNC прецизна обработка

Лазерно заваряване

Обработка на пасивно или изолационно покритие

Сред тях дълбокото изтегляне е ключов процес в производството на призматични черупки на батерии. За продуктите от алуминиева обвивка с призматични LFP клетки, равномерността на дебелината на стената на обвивката и стабилността на опън влияят пряко върху качеството на крайния продукт.

 

Лазерното заваряване се използва главно за уплътняване на връзката между капака и корпуса, като ефективно подобрява структурната здравина и херметичността.

 

 

Нови енергийни батерии за превозни средства

Батерийните системи за нови енергийни превозни средства широко възприемат структурата на алуминиевия корпус за EV Lithium Battery Pack, за да постигнат цялостен баланс на леко тегло, висока якост и висока безопасност.

 

Системи за съхранение на енергия

Домашните и търговски устройства за съхранение на енергия обикновено приемат дизайна на алуминиевия корпус за Powerwall литиев батериен пакет, за да отговорят на изискванията за дългосрочна-циклична употреба и работа на открито.

 

Електрически батерии за двуколесни превозни средства

С развитието на пазара на електрическа мобилност търсенето на алуминиеви кутии за акумулаторни пакети за електрически велосипеди и литиево-йонни акумулаторни пакети за електрически велосипеди продължава да расте, характеризиращи се с леко тегло, миниатюризация и отлична структурна защита.

 

Потребителска електроника

Смартфони, таблети и преносими електронни устройства широко възприемат литиево-йонни структури на корпуса на батерията, за да постигнат ултра-тънък дизайн и изисквания за високо-прецизно сглобяване.

 

Индустриални и специални захранвания

Включително алуминиеви кутии за първични литиево-железни батерии (LiFeS2) и различни системи за резервно захранване, всички изискват добра адаптивност към околната среда и дългосрочна -стабилност.

 

 

 

С продължаващото разширяване на пазара на нови енергийни превозни средства и съхранение на енергия квадратните батерии постепенно се превръщат във важна посока на развитие в индустрията. Като един от техните основни структурни компоненти,алуминиеви корпуси на литиево-клетъчна батерия, алуминиевите корпуси на литиево-железни клетки и алуминиевите корпуси на литиево-клетъчни батерии се развиват към по-висока якост, ултра{0}}тънки стени, леки и висока прецизност.

 

В бъдеще, с популяризирането на широко{0}}системи за съхранение на енергия и батерии с висока-енергийна-плътност, високо-продукти с алуминиеви корпуси като алуминиеви корпуси за литиево-йонни батерии на samsung и алуминиеви корпуси за призматични клетки на Samsung ще продължат да стимулират надграждането на технологията за опаковане на батерии, осигурявайки по-безопасни, по-надеждни и ефективни структурни решения за новата енергийна индустрия.