Lithium-ion batteri aluminiumsskall emballasjehylster: oversikt over bransjekunnskap

Lithium-ion batteri aluminiumsskall er en viktig strukturell komponent som brukes til å kapsle inn og beskytte den interne cellestrukturen til batteriet. Det er en uerstattelig fysisk barriere og sikkerhetskomponent i battericellen. Dekselet bestemmer direkte lufttettheten, sykluslevetiden og den eksplosjonssikre-sikkerhetsytelsen til batteriet. Det er kjernegrensesnittet som forbinder batteriets kjemiske system og det eksterne bruksmiljøet. Fra et teknisk klassifiseringsperspektiv er litium-ion batterihus hovedsakelig delt inn i tre former: kvadratisk, sylindrisk og myk pakke i henhold til forskjellige batteriemballasjeformer. Blant dem er aluminiumsskall for prismatiske og sylindriske batterikasser en universell skallløsning for prismatiske og sylindriske batterier, mens aluminiumslaminatpose for Li-ion-batterier representerer pakketeknologien for softpack-batterier. For profesjonelle innkjøpere og ingeniørkunder er det utgangspunktet for vitenskapelig utvelgelse og leverandørevaluering å forstå naturen til aluminiumsskall som et «struktur-termisk-elektrisitet» multi-fysisk koblingsgrensesnitt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Først, presis matching av legeringskvaliteter. Gjennom dispersjonsforsterkning av manganelement kan 3003 aluminium-manganlegering øke flytegrensen til 130-150 MPa uten å redusere forlengelsen vesentlig, som er nøyaktig i balanseområdet "motstandsdyktig mot intern gassutbuling" og "tilfreds med sprekkdyptrekking". Denne legeringen er ikke-varmebehandlingsstyrket, og dens mekaniske egenskaper oppfyller brukskravene etter tegning, og unngår risikoen for dimensjonsdeformasjon forårsaket av aldringsbehandling. For det andre, ensartet kontroll av kornstruktur. Grove korn eller blandet krystallstruktur er de mikroskopiske kildene til trekksprekker. Profesjonelle produsenter utfører metallografiske prøvetakingsinspeksjoner av hver batch av basismaterialer, og krever at den gjennomsnittlige kornstørrelsen kontrolleres til 30-60 μm, og at andelen likeaksede korn skal være ikke mindre enn 85 %. Tilfeldigheten til kornorienteringen verifiseres gjennom elektron-tilbakespredt diffraksjon for å unngå forskjeller i tegneytelse i forskjellige retninger på grunn av teksturkonsentrasjon.

 

For det tredje, overflatekvalitet og passiveringsfilmteknikk. Smeltepunktet til naturlig aluminiumoksydfilm er så høyt som 2072 grader, som er langt høyere enn for aluminiumsmatrisen. Hvis det er for tykt eller ujevnt fordelt, vil det påvirke stabiliteten til lasersveising. Aluminiumskallprodukter av høy-kvalitet krever at grunnmaterialets overflateruhet Ra kontrolleres til 0,2-0,4μm, og oksidfilmtykkelsen bør ikke overstige 50nm. Kjemisk passiveringsbehandling kan gis i henhold til etterspørselen for å danne en jevn og kontrollerbar kunstig passiveringsfilm, som kan forbedre bredden og konsistensen til sveisevinduet betydelig. For det fjerde, miljøkompatibilitet og design med lang{11}}levetid. Kontroller strengt-potensielle urenheter som kobber og nikkel (kobber mindre enn eller lik 0,05 %, nikkel mindre enn eller lik 0,01 %) for å unngå lokal mikro-batterikorrosjon. For høyspenningssystemer eller miljøer med ekstrem fuktighet kan det keramiske belegget på innsiden av veggen eller karbonbelegget tilpasses for ytterligere å forbedre den kjemiske inertheten. Samtidig oppfyller 100 % resirkulerbarheten til aluminiumsskallet kjøpskravene til europeiske og amerikanske kunder for karbonavtrykk og sirkulær økonomi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Produksjonen av aluminiumsskall involverer mange viktige prosessledd som materialvalg, formingsbehandling, sveiseforsegling og overflatebehandling. Når det gjelder støpeprosessen, bruker skallet hovedsakelig stempling og strekkformingsteknologi. Bortsett fra skalldekselet, kan aluminiumslegeringsskallet vanligvis strekkes og formes i ett trinn. For å forbedre produksjonseffektiviteten og redusere formstopp og skraphastigheter, er automatiserte blanking-komponenter og kontinuerlige stanseanordninger ofte brukt i industrien. For aluminiums dyptrekkende stemplingsbatterikassen, er multi-dyptegningsprosessen kjernen i å realisere en kvadratisk beholder med høyt sideforhold - transformasjonen fra et sirkulært blankingsstykke til et rektangulært skall krever presis kontroll av deformasjonsmengden og emneholderkraften for hver tegnepassasje. Sprekkekontrollen i hjørneområdet er en vanskelig prosess.

 

Når det gjelder sveiseteknologi, er sveisingen av batterihuset og dekselet det første hinderet for å sikre forsegling, noe som direkte påvirker spenningsmotstanden og levetiden til batteriet. Lasersveiseteknologi for forsegling av firkantet aluminiumskalltoppdeksel har gjennomgått kontinuerlig iterasjon: I det tidlige stadiet var sveisehastigheten lavere enn 100 mm/s, og deretter utviklet til 100-200 mm/s-stadiet. Teknologier som laserhybridsveising eller høyfrekvent svingsveising med laserstråler ble brukt for å forbedre hastigheten og kvaliteten. På det nåværende stadiet utforskes høyhastighetssveising på 300 mm/s og over, ved bruk av punkt-ringformet punktlasersveising og andre teknologier for å forbedre sveisestabiliteten og produktkompatibiliteten betydelig. Lasersveising av aluminiumslegering møter tekniske vanskeligheter som porer, varme sprekker og sprut, som må overvinnes gjennom presis kraftkontroll og beskyttende gasshåndtering.

 

Når det gjelder forseglings- og beskyttelsesteknologi, spiller tetningsdesign en nøkkelrolle for påliteligheten av batterispenningsmotstanden. Under design er det nødvendig å systematisk beregne kompresjonsmengden til tetningsringen, strukturen til tetningssporet, monteringstoleransen og deformasjonen av endedekselet. For bruk på dypt vann eller miljøer med høy-fuktighet, kan en kombinasjonsdesign av trykk-motstandsdyktig hyttestruktur, innvendig forsterkning og radiell O-ring brukes for å motstå trykkstøt. I tillegg hjelper overflatebehandlingsprosesser som blå filmbelegg med å forbedre energitettheten og produksjonsutbyttet ved å optimere beleggstrukturen (som å arrangere den overlappende delen på den buede hjørneflaten).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Det nye energikjøretøyfeltet er det viktigste bruksscenarioet for aluminiumsskall. Power-batteripakker har ekstremt strenge krav til den høye styrken, lette og høye sikkerheten til kabinettet. Litiumjernfosfatsystemet som tilsvarer LiFePo4 LFP litiumjernfosfatbattericeller er mye brukt i batterisystemer for personbiler og nyttekjøretøy på grunn av sin utmerkede termiske stabilitet. Aluminiumsskallet spiller flere roller i varmeledning, mekanisk beskyttelse og elektrisk isolasjon. Store sylindriske batterihus trenger også raskt inn i den nye energibilscenen på grunn av deres høye sikkerhet og fordeler ved hurtiglading.

 

Området for energilagringssystemer har fremsatt differensierte krav til pålitelighet, levetid og kostnadseffektivitet- av aluminiumsskall. Energilagringsscenarier krever vanligvis en sykluslevetid på mer enn 6000 ganger, noe som krever at aluminiumsskallet opprettholder god lufttetthet og strukturell stabilitet under lang-bruk, og vil ikke lekke på grunn av mikro-korrosjon eller stresstretthet. Store sylindriske batterier bruker vanligvis aluminiumsskallemballasjeløsninger. Basert på deres lette, gode varmeledningsevne og kontrollerbare kostnadsegenskaper, er de mye brukt i sylindriske energilagringsbatterier.

 

Feltet forbrukerelektronikk har høye krav til tynnhet, letthet, følelse og integrering av batterideksler. Myk-innpakket aluminium-plastfilm inntar en dominerende posisjon på dette feltet på grunn av fordelene som lav vekt, høy energitetthet og lav indre motstand. Aluminiumsskall for litiumpolymerbattericelle er orientert mot litiumpolymerbatterier og har unik verdi i fleksibel formtilpasning. Feltet spesialutstyr har ekstra beskyttelsesytelsekrav for batterivesker. For eksempel må batteriskallet som brukes av dypt-vannsroboter tåle et vanntrykk på ca. 1 MPa (tilsvarer en vanndybde på ca. 100 meter). Utformingen krever systematisk beregning av veggtykkelse, forsterkningsribber, endedekselstruktur og tetningspålitelighet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hvis du trenger å tilpasseLiFePo4 prismatiske batterier i aluminiumfor ditt neste høysikkerhets-energilagrings- eller kraftprosjekt kan ingeniørteamet vårt gi fullstendig-prosessteknisk støtte fra materialvalg til strukturell simulering for å sikre at skalldesignet passer perfekt til systembehovene dine.