Aluminijsko kućište za litij-ionsku prizmatičnu ćeliju: Inovacija materijala i nadogradnja performansi pokreću transformaciju industrije

U eri brzog razvoja industrije novih energetskih vozila, sigurnost i učinkovitost baterija postali su ključ temeljne konkurentnosti. Kao "zaštitni oklop" paketa baterija, aluminijska školjka za litij-ionsku prizmatičnu ćeliju, svojim odabirom materijala, dizajnom performansi i proizvodnim procesom, izravno određuje razinu sigurnosti, domet vožnje i sveobuhvatnu cijenu cijelog vozila. Od tradicionalnih metalnih materijala do modernih kompozitnih materijala, razvoj Li on Cell aluminijske ljuske živopisno je oličenje tehnološkog ponavljanja u novoj energetskoj industriji. Njegove karakteristike i zahtjevi u pogledu performansi koje se neprestano unapređuju postavljaju čvrste temelje za popularizaciju električnih vozila.

Aluminijska školjka samsungovih prizmatičnih ćelija osnovna je strukturna komponenta električnih vozila, koja se uglavnom koristi za smještaj visoko-naponskih baterija, elektroničkih komponenti, senzora i konektora, služeći kao ključno sučelje između pogonskog sustava i strukture karoserije vozila. Veličina prizmatičnih lfp ćelija Aluminijska školjka u čisto električnim vozilima općenito je velika, s konvencionalnim proizvodima koji imaju duljinu od oko dva metra i širinu od oko 1,4 metra. Postizanje visokih-standardnih vodootpornih i zrakonepropusnih performansi za tako veliku strukturu predstavlja ozbiljne izazove za dizajn i procese proizvodnje. Trenutačno domaća poduzeća osiguravaju siguran i stabilan rad baterijskih paketa u složenim okruženjima kao što su prolaženje kroz inovativne -tehnologije otporne na curenje i stroga ispitivanja nepropusnosti prije izlaska iz tvornice.

U međuvremenu, aluminijska ljuska stanične litijske baterije preuzima višestruke zaštitne misije: mora imati dovoljnu strukturnu stabilnost kako bi zaštitila baterijski modul od oštećenja u sudaru; surađuju s ugrađenim-sustavom hlađenja za suzbijanje pregrijavanja baterije, osiguravajući da litij-ionske baterije rade unutar idealnog temperaturnog raspona od 10-40 stupnjeva; i odoljeti utjecajima okoline kao što su vjetar, kiša i korozija kako bi se osigurao dugoročan-učinkovit rad baterije. Osim toga, zbog visoke učestalosti punjenja, velikog intenziteta struje električnih vozila, litij prizmatična baterija od aluminija također mora imati izvrsnu izolaciju, otpornost na visoke temperature, otpornost na starenje, kao i otpornost na plamen bez halogena i nisku gustoću dima pri gorenju.

(1) Mehanička izvedba: Osnovno jamstvo za strukturnu sigurnost
Čvrstoća aluminijske ljuske litijeve baterije sa suhim ćelijama izravno utječe na ukupnu krutost bijelog tijela i mora zadovoljiti sigurnosne standarde kao što su frontalni i bočni sudar. U trenutnom glavnom dizajnu sendvič strukture, aluminijska pjena se često koristi kao materijal jezgre, u kombinaciji s prednostima visoke specifične krutosti i male težine komponenti -ojačanih vlaknima. Ovo ne samo da poboljšava strukturnu stabilnost, već i optimizira performanse vozila u pogledu buke i vibracija (NVH). Ovaj dizajn omogućuje aluminijskom omotaču za litij-ionsku fosfatnu ćeliju bolju otpornost na vanjske utjecaje, gradeći čvrstu zaštitnu barijeru za baterijski modul.

(2) Upravljanje toplinom i usporavanje plamena: dvostruko osnaživanje kontrole temperature i sigurnosti
Aluminijsko kućište za litij željezo fosfatne prizmatične ćelije izrađene od kompozitnih materijala pokazuje izvanredne prednosti. Među njima, toplinska vodljivost kompozitnih materijala -pojačanih ugljičnim vlaknima samo je 1/200 one od aluminijske legure, s boljom izolacijom, koja može bolje odoljeti okolini visoke i niske temperature. Odličan učinak toplinske izolacije smanjuje potrošnju energije sustava upravljanja toplinom, pomaže u poboljšanju učinkovitosti dometa vozila i smanjenju ukupne potrošnje energije. U isto vrijeme, niska toplinska vodljivost postavlja temelje za otpornost na plamen. Dodavanjem usporivača plamena, aluminijsko kućište litijeve energetske ćelije može lako zadovoljiti međunarodne standarde za usporavanje plamena kao što su UL94-V-0 i UL94-5VB, uvelike smanjujući rizik od požara baterije.

(3) Sveobuhvatna izvedba: više-dimenzionalna prilagodba praktičnim potrebama
Aluminijska ljuska lto litijskih ćelija mora zadovoljiti više zahtjeva kao što su otpornost na koroziju i nepropusnost za zrak. Dizajn sendvič strukture značajno poboljšava otpornost na koroziju i brtvljenje. Optimiziranjem rasporeda vlakana i volumena vlakana, također se može postići elektromagnetska zaštita u ključnim područjima, izbjegavajući smetnje sustava baterija na drugoj elektroničkoj opremi vozila. Osim toga, primjena kompozitnih materijala pruža više prostora za integrirani dizajn aluminijske ljuske za ćeliju litij-polimerne baterije. Komponente za pojačanje, senzori, spojni dijelovi, itd. mogu se integrirati, pojednostavljujući strukturu i poboljšavajući učinkovitost montaže.

Pod industrijskim trendom "zamjene čelika plastikom", materijal Li on Cell aluminijske ljuske ubrzava se prema termoplastičnoj ojačanoj plastici. U usporedbi s tradicionalnim ekstrudiranim čeličnim i aluminijskim materijalima, termoplastična plastika ima očite prednosti u mnogim aspektima: ne samo da smanjuje težinu vozila i pomaže poboljšati domet vožnje, već i skraćuje vrijeme proizvodnog ciklusa i smanjuje troškove proizvodnje. Tehnički demonstrator koji su razvili Lanxess i Kautex Textron Group u suradnji koristi Direct Long Fiber Thermoplastic (D-LFT) i Polyamide 6 (PA 6) smolu za stvaranje velike-skup-plastične samsung prizmatične ćelije aluminijske školjke veličine 1400*1400 mm i težine od samo dvo-znamenkastih kilograma, potpuno provjera izvanrednih prednosti termoplastične plastike u težini, cijeni, funkcijskoj integraciji i električnoj izolaciji.

Što se tiče procesa proizvodnje, jednofazni-fazni D-LFT proces kalupljenja postigao je napredak. Komponente kao što su ladica školjke, poklopac školjke i uređaj za zaštitu podvozja prizmatičnih lfp ćelija Aluminijska školjka može se proizvesti integralno. Lanxessov optimizirani Durethan B24CMH2.0 poliamid 6 koristi se kao smjesa za kalupljenje, pomiješana s Kautexovim rovingom od staklenih vlakana, a zatim lokalno ojačana Lanxessovim Tepex dynalite vlaknima-termoplastičnim kompozitnim materijalom. To ne samo da pojednostavljuje proizvodni proces, već i znatno skraćuje proizvodni ciklus, što je ekonomičnije od tehnologije obrade materijala od čelika i aluminija. Nasuprot tome, aluminijsko kućište tradicionalne ćelijske litijeve baterije izrađeno od metalnih materijala ima visoke troškove, veliku težinu i složenu montažu zbog svoje velike veličine, mnogih komponenti i višestrukih procesa kao što su zavarivanje, bušenje, pričvršćivanje i katodno nanošenje.

Inovacija materijala i nadogradnja performansi litij prizmatične baterije aluminijske ljuske važna su potpora visoko-kvalitetnom razvoju industrije novih energetskih vozila. Od metalnih materijala do kompozitnih materijala ojačanih termoplastikom, od više-procesne obrade do integriranog oblikovanja, aluminijska ljuska litijske baterije sa suhim ćelijama kreće se prema sigurnijem, lakšem, ekonomičnijem i integriranijem smjeru. Uz kontinuirano ponavljanje tehnologije,Aluminijsko kućište za litij-ionsku prizmatičnu ćelijudodatno će probiti granice performansi u budućnosti, ubrizgati snažniji zamah u sigurnost i učinkovitost električnih vozila i promicati novu energetsku industriju kako bi postojano napredovala putem inovacija.