Проучване на производствения процес на квадратни алуминиеви-литиево-йонни батерии

През последните години, с бързото развитие на нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и високо{0}}производителни пазари на потребителска електроника, призматичните алуминиеви-корпуси литиево-йонни батерии постепенно се превърнаха във важен технологичен път в областта на захранването и съхранението на енергия поради тяхната висока енергийна плътност, структурна стабилност и отлично използване на пространството. Като една от основните структури във веригата на производството на литиеви батерии, производственият процес на призматични алуминиеви-батерии влияе пряко върху безопасността на продукта, живота на цикъла и цялостната производителност. Особено водени от пазарните изисквания за висока последователност и висока надеждност, производствените технологии около продуктовите структури като алуминиев корпус на батерията, корпус с призматична клетка и алуминиева обвивка за призматична литиево-йонна батерия непрекъснато се надграждат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В процеса на производство на литиево-йонни батерии, производството на електроди е началната точка на цялата верига на процеса и ключова основа, определяща производителността на клетката. Положителните електродни материали обикновено използват литиево-железен фосфат, трикомпонентни материали или системи от литиево-манганов оксид. Сред тях литиево-железният фосфат се използва широко в областта на съхранението на енергия и новите енергийни превозни средства поради стабилните си показатели за безопасност. Отрицателните електроди се основават главно на графитни системи, като се използва научно съотношение на проводими агенти, свързващи вещества и разтворители за постигане на стабилна и равномерна дисперсия на суспензията. Високо{5}}качествените електроди не само влияят на проводимостта, но също така пряко влияят върху последващата стабилност на цикъла и производителността на акумулаторната клетка.

 

След приготвянето на суспензията започва високо-процесът на нанасяне на покритие. Понастоящем индустрията за захранващи батерии широко използва високо-технология за нанасяне на покритие чрез екструдиране на прорези с висока скорост, за да подобри равномерността на покритието и ефективността на производството. Покритите електроди се подлагат на прецизно сушене и валцуване, за да се осигури стабилна връзка между активния материал и токоприемника, като същевременно се увеличава плътността на уплътняване. Процесът на уплътняване значително влияе върху вътрешното съпротивление, консистенцията и енергийната плътност на батерията, особено за батерийни структури с призматична клетка с висока-енергийна-плътност, където еднаквостта на електродите е решаваща предпоставка за стабилна работа на продукта.

 

След обработката на електрода клетката на батерията влиза в етапа на сглобяване. Призматичните литиеви батерии използват предимно процеси на навиване или подреждане. Навиващите се структури предлагат предимства като зряла технология и висока ефективност, докато подреждащите се структури допълнително подобряват използването на пространството и производителността. По време на този процес прецизният контрол между сепаратора, ушите и електродите е изключително критичен. Технологията за лазерно заваряване се използва широко за свързване на пластини, като ефективно намалява контактното съпротивление и подобрява стабилността на заваряване.

 

Тъй като структурите на акумулаторните клетки узряват, етапът на опаковане се превръща в решаваща стъпка за осигуряване на безопасност. Понастоящем индустрията широко възприема структурата на корпуса на алуминиева батерия с дълбоко изтегляне, използвайки процеси на високо-прецизно дълбоко изтегляне-за производство на корпуса, постигайки по-висока якост, по-леко тегло и по-добро разсейване на топлината. В сравнение с традиционните стоманени корпуси, призматичният корпус на батерията от алуминиева сплав предлага предимства като по-леко тегло, по-голяма устойчивост на корозия и по-висока топлопроводимост, което го прави особено подходящ за системи за батерии и системи за съхранение на енергия.

 

В сектора на новите енергийни превозни средства, алуминиевата кутия за батерии на New Energy Vehicle се превърна в една от основните структурни форми. Неговият вътрешен дизайн не само трябва да отговаря на висока енергийна плътност, но и да отговаря на изискванията за устойчивост на удар, защита от експлозия и управление на топлината. Поради това структурният дизайн на акумулаторния пакет с алуминиев корпус обикновено включва цялостна оптимизация на оформлението на модула на батерията, системите за течно охлаждане и структурите за освобождаване на налягането за безопасност, за да се подобри цялостната безопасност и стабилност на работата на системата на превозното средство.

 

Освен самия корпус, горните компоненти на опаковката също са важна част от призматичната литиева батерия. Пакетът батерии, включително структурни компоненти като капак на батерията, литиево-йонни капаци на батерии, горен капак за призматични батерийни клетки и алуминиев капак на батерията, изпълнява множество функции, включително уплътняване, предотвратяване на течове, провеждане на ток и защита на безопасността. Понастоящем индустрията широко използва лазерно заваряване, комбинирано с автоматизирани процеси за инспекция на запечатване, за да подобри цялостната надеждност на опаковката. За системи за съхранение на енергия с голям-капацитет, прилагането на LFP комплекти за предпазно покритие също става все по-широко разпространено, като ефективно подобрява безопасността и стабилността на системите с литиево-железен фосфат при високи-скорости и сложни работни условия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

След като клетката е опакована, процесът на инжектиране на електролит започва. Като решаваща среда за миграцията на литиево-йони, омокрящият ефект на електролита директно определя производителността на батерията. Понастоящем основната индустрия използва технологии за вакуумно впръскване и впръскване под високо-налягане, за да подобри ефективността и консистенцията на проникване на електролита. Особено в-батерийни структури с алуминиева обвивка с големи-литиеви клетки, пълното намокряне е от съществено значение за намаляване на вътрешното съпротивление и подобряване на живота на цикъла.

 

Впоследствие батерията влиза в процес на формиране и стареене. Формирането е първият процес на зареждане-разреждане на литиева батерия, установяващ електрохимичната основа за нормална работа на батерията чрез образуване на стабилен SEI филм. Стабилният SEI филм ефективно намалява страничните реакции и подобрява живота на цикъла и безопасността. Процесът на стареене допълнително насърчава пълното интегриране на електролита и електрода, стабилизирайки работата на батерията. За алуминиевите корпуси за литиево-железни фосфатни клетки режимът на сравнително висока-температура на стареене ефективно подобрява контрола на газа и последователността на цикъла.

 

След основно активиране на производителността батерията преминава през строг процес на класифициране на капацитета и сортиране. Прецизното тестване на параметри като капацитет, напрежение, вътрешно съпротивление и дебелина се използва за класифициране на продукти с постоянна производителност. Високата консистенция е решаваща основа за батерийни системи за захранване и съхранение на енергия, особено в широкомащабни системи за съхранение на енергия и приложения за нови енергийни превозни средства, където несъгласуваните клетки могат лесно да доведат до термично отклонение и влошаване на системата. Следователно високо{4}}прецизното автоматизирано оборудване за класифициране на капацитета се превърна във важен компонент на модерното производство на литиеви батерии.

 

Струва си да се отбележи, че с продължаващото разширяване на глобалния пазар за съхранение на енергия търсенето на структурни компоненти като пакетни алуминиеви корпуси иалуминиеви капаци на кутията за батериисъщо се разраства бързо. Индустрията е поставила по-високи изисквания към леки, с висока -якост и-устойчиви на корозия свойства, които водят до непрекъснати подобрения на материалите за алуминиев корпус, процесите на щамповане и технологиите за повърхностна обработка. Междувременно спомагателни структурни компоненти, като например Призматичния литиев батериен анекс, също се разработват към интегриране и модулиране, за да отговорят на бъдещите нужди за развитие на широко-мащабно съхранение на енергия и високо-системи за бързо зареждане с високо напрежение.

 

Понастоящем литиево-йонните батерии с призматичен алуминиев-корпус се използват широко в нови енергийни превозни средства, електрически инструменти, електроцентрали за съхранение на енергия, комуникационни базови станции и промишлени резервни захранвания. Особено на фона на бързото развитие на литиево-железната фосфатна система, клетките с мека-опаковка LiFePO4 и подходът с призматичен-алуминиев корпус формират диференцирани пазарни позиции, като заедно стимулират надграждането на глобалната нова енергийна индустрия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В бъдеще, с непрекъснати пробиви в интелигентното производство, автоматизираното оборудване и технологиите за нови материали, производственият процес на алуминиеви черупки за призматични литиево{0}}йонни батерии ще се развие допълнително към по-висока прецизност, по-висока последователност и по-ниски разходи.

 

Непрекъснатата оптимизация около ефективността на безопасността, енергийната плътност и олекотените конструкции също ще накарат алуминиевите корпуси на батериите, твърдите структурни капаци и системите за пакетиране с висока-производителност да играят по-важна роля в новата енергийна индустрия, осигурявайки по-стабилна и надеждна техническа поддръжка за глобалното развитие на зелената енергия.