Почему алюминиевые корпуса New Energy широко используются для призматических литий-ионных аккумуляторов?

С развитием новых энергетических транспортных средств, систем хранения энергии, электроинструментов и другого нового энергетического оборудования к литий-ионным батареям предъявляются все более строгие требования в отношении плотности энергии, веса, структурной безопасности и эффективности производства. Среди различных форматов упаковки элементов призматические литий-ионные- батареи широко используются в аккумуляторных системах питания и энергии из-за их правильной формы и большого использования пространства.

 

Для призматических ячеек корпус из алюминиевого сплава является важнейшим конструктивным компонентом. Он не только инкапсулирует и защищает внутреннюю ячейку, но также выдерживает механические нагрузки и -вместе с верхней крышкой, клеммами, механизмами уплотнения и конструкциями сброса давления-образует полную систему упаковки ячеек. Следовательно, эти новые энергетические алюминиевые аккумуляторные корпуса представляют собой не просто металлические корпуса; они являются жизненно важными структурными компонентами, которые влияют на надежность ячеек, эффективность производства и системную интеграцию.

 

 

Корпус из алюминиевого сплава для призматических литиевых батарей-также известный как призматический корпус литиевой батареи или алюминиевый корпус батареи-в основном используется для размещения призматических литий-ионных аккумуляторных элементов. Типичная призматическая ячейка состоит из таких компонентов, как корпус из алюминиевого сплава, узел верхней крышки, сборки электродов, клеммные колодки, конструкция для заполнения электролитом и механизм сброса давления. После намотки или укладки элемента внутренние компоненты вставляются в алюминиевый корпус, который затем герметизируется путем соединения верхней крышки с корпусом.

 

Во время производства для соединения корпуса и верхней крышки обычно требуется прецизионная сварка, обеспечивающая стабильное и герметичное уплотнение. Некоторые призматические батареи также оснащены взрывозащищенными-механизмами или механизмами сброса давления в области верхней крышки, обеспечивающими контролируемый путь сброса давления в нештатных условиях. Следовательно, алюминиевый корпус батареи должен отвечать особым требованиям в отношении механических свойств, формуемости, свариваемости, точности размеров и герметичности.

 

 

Алюминиевый сплав облегчает вес аккумулятора
Для новых энергетических транспортных средств и систем хранения энергии вес аккумуляторной батареи напрямую влияет на структурную конструкцию всей системы. Алюминиевый сплав имеет значительно меньшую плотность, чем сталь; таким образом, это может уменьшить вес самого корпуса батареи, сохраняя при этом структурные требования. Ранние исследования корпусов из алюминиевого сплава для призматических литий-ионных аккумуляторов показали, что использование алюминиевого сплава снижает вес корпуса и улучшает общие удельные энергетические характеристики элемента. Для аккумуляторных блоков, состоящих из большого количества ячеек, совокупная разница в весе отдельных корпусов ячеек становится важным фактором облегчения конструкции всей аккумуляторной системы.

 

Хорошая теплопроводность способствует терморегулированию.
Литий-ионные-аккумуляторы выделяют тепло во время зарядки и разрядки. Если тепло, образующееся внутри элемента, не отводится и не устраняется своевременно, это может повлиять на производительность цикла и стабильность работы элемента. Алюминиевый сплав обладает отличной теплопроводностью, что позволяет корпусу аккумулятора участвовать в передаче тепла от элемента и работать совместно с внешними охлаждающими конструкциями. Однако следует отметить, что сам по себе алюминиевый корпус не может заменить полную систему терморегулирования батареи. На практике силовые батареи или аккумуляторы энергии по-прежнему требуют конфигурации пластин жидкостного охлаждения, охлаждающих каналов, материалов термоинтерфейса или других решений по управлению температурным режимом, основанных на структуре элемента. Поэтому при проектировании алюминиевых корпусов аккумуляторов необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как толщина стенок, внешние размеры, площадь контакта и внутреннее пространство аккумуляторной батареи.

 

Конструкция, позволяющая эффективно использовать пространство для призматических ячеек
Одной из ключевых характеристик призматической структуры является ее правильная форма. По сравнению с цилиндрическими элементами призматические элементы могут быть расположены более плотно внутри аккумуляторных модулей и блоков, тем самым сводя к минимуму ненужные зазоры. Корпусам из алюминиевого сплава можно придать правильные призматические формы с помощью таких процессов, как глубокая вытяжка и штамповка, что обеспечивает стабильные геометрические размеры как внутреннего пространства ячеек, так и монтажа внешнего модуля. Современное производство корпусов аккумуляторов также уделяет особое внимание строгому контролю размеров, толщины стенок, ровности отверстия и качества сварных зон.

 

Пригодность для глубокой вытяжки и точной формовки.
Призматические алюминиевые корпуса обычно требуют процессов формовки для преобразования плоских алюминиевых листов в корпуса определенной глубины. Следовательно, материал, выбранный для корпуса батареи, должен не только обладать достаточной прочностью, но также обеспечивать баланс удлинения, формуемости и стабильности размеров после обработки. Различные марки алюминиевых сплавов различаются по прочности, удлинению, коррозионной стойкости и свариваемости; поэтому фактический выбор материала должен определяться на основе размеров батареи, конструкции корпуса, процессов формования и методов сварки.

 

 

Впервые столкнувшись с призматическими корпусами литиевых батарей, многие ошибочно принимают их за обычные металлические корпуса. На самом деле корпус аккумулятора должен выполнять несколько функций одновременно.

 

Во-первых, он должен закрепить внутреннюю структуру ячейки, предотвращая нежелательное механическое смещение ячейки во время транспортировки и эксплуатации. Во-вторых, он должен образовывать надежное уплотнение с верхней крышкой, предотвращая утечку электролита и попадание внешней влаги. Кроме того, поскольку газ и давление могут накапливаться внутри батареи при определенных аномальных условиях, в конструкции современных призматических элементов обычно предусмотрен механизм сброса давления-. Другими словами, алюминиевый корпус, верхняя крышка, система уплотнений и устройство сброса давления-функционируют вместе как единое целое.

 

 

В зависимости от конструкции продукта и конкретного технологического процесса поставщика прямоугольные алюминиевые корпуса для батарей могут быть изготовлены различными методами. Общие процессы включают вырубку материала, глубокую вытяжку, штамповку, обрезку, калибровку размеров, прецизионную механическую обработку, очистку и последующие сварочные операции. Среди них глубокая вытяжка является важным процессом формовки. Для корпусов аккумуляторов значительной глубины важно правильно контролировать количество стадий волочения, конструкцию пресс-формы, состояние материала и скорость формовки. Неправильный контроль параметров формования может привести к таким проблемам, как образование складок, растрескивание и неравномерная толщина стенок.

 

Поэтому при выборе алюминиевых корпусов для аккумуляторов для новых энергетических применений не следует ориентироваться исключительно на марку и цену алюминиевого сплава; Также крайне важно проверить, обладает ли поставщик надежными возможностями в области глубокой вытяжки и контроля размеров.

 

 

Корпус и верхняя крышка призматического аккумуляторного элемента обычно должны образовывать герметичный блок.
В современном производстве аккумуляторов для соединения корпуса аккумулятора, верхней крышки и сопутствующих металлических компонентов широко используется лазерная сварка. К его преимуществам относятся концентрированная зона сварки, минимальная зона термического воздействия-и пригодность для автоматизированного производства. Однако лазерная сварка предъявляет высокие требования к плоскостности отверстия корпуса, размерной стабильности, состоянию поверхности материала и монтажным зазорам.

 

Следовательно, алюминиевый корпус,-хотя и кажется простым-, может существенно повлиять на эффективность последующего процесса сварки. Например, значительная деформация или заусенцы на отверстии корпуса могут ухудшить положение верхней крышки и качество сварки. Поэтому некоторые производители алюминиевых корпусов аккумуляторов применяют прецизионную обрезку и контроль плоскостности отверстия, чтобы повысить стабильность на последующем этапе лазерной сварки.

 

 

В настоящее время батареи в призматическом алюминиевом-корпусе в основном используются в следующих областях:

Транспортные средства на новой энергии представляют собой важнейший рынок приложений.Силовые батареи должны сбалансировать вес, использование пространства, структурную стабильность и управление температурой; следовательно, призматические элементы в алюминиевом-корпусе хорошо-хорошо подходят для конструкций аккумуляторных модулей и блоков.

 

Системы хранения энергии — еще одна ключевая область применения.По мере увеличения мощности оборудования для хранения энергии элементы должны обеспечивать высокие возможности хранения энергии в ограниченном пространстве, сохраняя при этом структурную стабильность и надежную упаковку.

 

Кроме того, в электроинструментах, промышленном оборудовании, робототехнике, тихоходных-электрических транспортных средствах и некоторой бытовой электронике также могут использоваться призматические литий-ионные элементы.

 

 

 

Если вы приобретаете призматические литиевые аккумуляторы, рекомендуется проверить как минимум следующую информацию:

 

· Длина, ширина и высота корпуса

· Марка материала и состояние

· Толщина стенки корпуса

· Глубокая-глубина рисунка

· Размеры и допуски отверстий

· Плоскостность корпуса

· Сопряженные размеры верхней крышки

· Структура зоны сварки

· Расположение отверстий для заливки электролита и взрывозащищенная конструкция.

· Требования к обработке поверхности

· Воздухонепроницаемость и соответствующие требования к испытаниям

· Годовой спрос и объемы партийных заказов

 

Для проектов создания новых энергетических транспортных средств и накопителей энергии необходимо подтвердить дополнительные факторы, такие как расчетный срок службы элемента, рабочая среда, условия вибрации и последующий метод установки аккумуляторной батареи.

 

 

По мере того, как новые энергетические транспортные средства и системы хранения энергии развиваются в сторону более высокой плотности энергии, облегчения и автоматизации производства, алюминиевые корпуса аккумуляторов также имеют тенденцию к большей точности. Будущие продукты должны быть не только легче, но и обеспечивать баланс между прочностью материала, формуемостью, точностью размеров и совместимостью со сваркой. Кроме того, разработка призматических ячеек большого-формата-, приводящая к увеличению размеров корпусов-, предъявляет более высокие требования к однородности материала, процессам формования, плоскостности и качеству сварки.

 

Следовательно, конкуренция в секторе алюминиевых корпусов для аккумуляторов смещается от простой штамповки металла к комплексному соревнованию, включающему возможности в материалах, инструментах, формовке, точной механической обработке и контроле качества.

 

Корпуса из алюминиевого сплава для призматических литиевых батарей.Они выполняют не только фундаментальную функцию защиты аккумуляторного элемента, но также тесно связаны с облегчением, структурной стабильностью, терморегулированием, целостностью уплотнения и автоматизированным производством. Для производителей аккумуляторов, сборщиков аккумуляторов и специалистов по закупкам в сфере новых энергетических транспортных средств и систем хранения энергии выбор подходящего поставщика алюминиевых корпусов аккумуляторов требует комплексной оценки материалов, точности размеров, возможностей формования, сварочных характеристик и стабильности массового-производства, а не простого сравнения цен за единицу продукции.