Lithium-ionbatterij, aluminium behuizing, verpakking: overzicht van branchekennis

De aluminium behuizing van de lithium-ionbatterij is een belangrijk structureel onderdeel dat wordt gebruikt om de interne celstructuur van de batterij in te kapselen en te beschermen. Het is een onvervangbare fysieke barrière en veiligheidscomponent in de batterijcel. De behuizing bepaalt direct de luchtdichtheid, levensduur en explosieveilige -veiligheidsprestaties van de batterij. Het is de kerninterface die het chemische systeem van de batterij verbindt met de externe gebruiksomgeving. Vanuit het perspectief van technische classificatie worden behuizingen van lithium-ionbatterijen hoofdzakelijk onderverdeeld in drie vormen: vierkant, cilindrisch en zacht verpakt, afhankelijk van de verschillende verpakkingsvormen voor batterijen. Onder hen is de aluminium behuizing voor prismatische en cilindrische batterijbehuizingen een universele schaaloplossing voor prismatische en cilindrische batterijen, terwijl de aluminium gelamineerde hoes voor Li--ionbatterijen de verpakkingstechnologieroute voor softpack-batterijen vertegenwoordigt. Voor professionele kopers en technische klanten is het begrijpen van de aard van aluminium omhulsels als een 'structuur-thermische-elektriciteit' multi-fysische koppelingsinterface het startpunt voor wetenschappelijke selectie en leveranciersevaluatie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ten eerste: nauwkeurige afstemming van legeringskwaliteiten. Door de dispersieversterking van het mangaanelement kan de 3003 aluminium-mangaanlegering de vloeigrens verhogen tot 130-150 MPa zonder de rek aanzienlijk te verminderen, wat precies in het evenwichtsbereik ligt van "bestand tegen interne gasuitstulping" en "tevreden met dieptrekken zonder scheuren". Deze legering is niet door hittebehandeling versterkt en de mechanische eigenschappen ervan voldoen aan de gebruikseisen na het trekken, waardoor het risico van dimensionale vervorming als gevolg van verouderingsbehandeling wordt vermeden. Ten tweede de uniformiteitscontrole van de korrelstructuur. Grove korrels of gemengde kristalstructuur zijn de microscopische bronnen van trekscheuren. Professionele fabrikanten voeren metallografische bemonsteringsinspecties uit van elke partij basismaterialen, waarbij de gemiddelde korrelgrootte moet worden gecontroleerd op 30-60 μm, en het aandeel gelijkassige korrels niet minder dan 85%. De willekeur van de korreloriëntatie wordt geverifieerd door middel van elektronen-terugverstrooide diffractie om verschillen in trekprestaties in verschillende richtingen als gevolg van textuurconcentratie te voorkomen.

 

Ten derde, oppervlaktekwaliteit en passivatiefilmtechniek. Het smeltpunt van natuurlijke aluminiumoxidefilm is maar liefst 2072 graden, wat veel hoger is dan dat van de aluminiummatrix. Als het te dik of ongelijkmatig verdeeld is, heeft dit invloed op de stabiliteit van het laserlassen. Hoogwaardige aluminium schaalproducten vereisen dat de oppervlakteruwheid Ra van het basismateriaal wordt gecontroleerd op 0,2-0,4 μm, en dat de dikte van de oxidefilm niet groter mag zijn dan 50 nm. Afhankelijk van de vraag kan een chemische passivatiebehandeling worden gegeven om een ​​uniforme en controleerbare kunstmatige passivatiefilm te vormen, die de breedte en consistentie van het lasvenster aanzienlijk kan verbeteren. Ten vierde: milieuvriendelijkheid en een ontwerp met lange{11}}levensduur. Controleer strikt de-potentiële onzuiverheden zoals koper en nikkel (koper minder dan of gelijk aan 0,05%, nikkel minder dan of gelijk aan 0,01%) om lokale micro-batterijcorrosie te voorkomen. Voor hoogspanningssystemen of omgevingen met extreme vochtigheid kan de keramische coating of koolstofcoating aan de binnenwand worden aangepast om de chemische inertie verder te verbeteren. Tegelijkertijd voldoet de 100% recycleerbaarheid van de aluminium schaal aan de inkoopeisen van Europese en Amerikaanse klanten op het gebied van ecologische voetafdruk en circulaire economie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bij de productie van aluminium omhulsels zijn veel belangrijke processchakels betrokken, zoals materiaalkeuze, vormbewerking, lasafdichting en oppervlaktebehandeling. Wat het gietproces betreft, maakt de schaal voornamelijk gebruik van stempel- en rekvormtechnologie. Met uitzondering van de schaalafdekking kan de schaal van aluminiumlegering meestal in één stap worden uitgerekt en gevormd. Om de productie-efficiëntie te verbeteren en het vastlopen van de matrijzen en de afvalpercentages te verminderen, worden in de industrie vaak geautomatiseerde stanscomponenten en continue stempelapparatuur gebruikt. Voor de aluminium dieptrekstempelbatterijbehuizing is het dieptrekproces met meerdere- passages de kern van het realiseren van een vierkante container met een hoge aspectverhouding - de transformatie van een rond stansstuk naar een rechthoekig omhulsel vereist nauwkeurige controle van de vervormingshoeveelheid en de kracht van de blanco houder bij elke tekenpassage. De scheurcontrole in het hoekgebied is een lastig proces.

 

Op het gebied van lastechnologie is het lassen van de behuizing en het deksel van de batterij de eerste hindernis om de afdichting te garanderen, wat een directe invloed heeft op de spanningsweerstand en de levensduur van de batterij. De laserlastechnologie voor het afdichten van de bovendeksel van vierkante aluminium schaal heeft een voortdurende herhaling ondergaan: in het beginstadium was de lassnelheid lager dan 100 mm/s, en vervolgens ontwikkeld tot het stadium van 100-200 mm/s. Technologieën zoals hybride laserlassen of hoogfrequent swinglassen met laserstralen werden gebruikt om de snelheid en kwaliteit te verbeteren. In de huidige fase wordt onderzoek gedaan naar hoge-snelheidslassen van 300 mm/s en hoger, waarbij gebruik wordt gemaakt van punt-ringvormig puntlaserlassen en andere technologieën om de lasstabiliteit en productcompatibiliteit aanzienlijk te verbeteren. Laserlassen met aluminiumlegeringen heeft te maken met technische problemen zoals poriën, hete scheuren en spatten, die moeten worden overwonnen door nauwkeurige vermogensregeling en beschermend gasbeheer.

 

Op het gebied van afdichtings- en beschermingstechnologie speelt het afdichtingsontwerp een sleutelrol in de betrouwbaarheid van de batterijspanningsweerstand. Tijdens het ontwerp is het noodzakelijk om systematisch de compressiehoeveelheid van de afdichtring, de structuur van de afdichtgroef, de montagetolerantie en de vervorming van de eindafdekking te berekenen. Voor toepassingen in diep water of omgevingen met een hoge-vochtigheid kan een combinatieontwerp van een druk-cabinestructuur, interne potversterking en radiale O--ringafdichting worden gebruikt om drukschokken te weerstaan. Bovendien helpen oppervlaktebehandelingsprocessen zoals blauwe filmcoating de energiedichtheid en productieopbrengst te verbeteren door de coatingstructuur te optimaliseren (zoals het plaatsen van het overlappende gedeelte op het gebogen hoekoppervlak).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Het nieuwe energievoertuigveld is het belangrijkste toepassingsscenario voor aluminium behuizingen. Power-accupakketten stellen extreem strenge eisen aan de hoge sterkte, het lichte gewicht en de hoge veiligheid van de behuizing. Het lithium-ijzerfosfaatsysteem dat overeenkomt met LiFePo4 LFP lithium-ijzerfosfaat-batterijcellen wordt vanwege de uitstekende thermische stabiliteit veel gebruikt in batterijsystemen voor personenauto's en bedrijfsvoertuigen. De aluminium schaal speelt meerdere rollen bij warmtegeleiding, mechanische bescherming en elektrische isolatie. Grote cilindrische batterijbehuizingen dringen ook snel door in de nieuwe energievoertuigenwereld vanwege hun hoge veiligheids- en snelle oplaadprestaties.

 

Op het gebied van energieopslagsystemen zijn er gedifferentieerde eisen gesteld aan de betrouwbaarheid, levensduur en kosteneffectiviteit van aluminium behuizingen. Energieopslagscenario's vereisen doorgaans een levensduur van meer dan 6000 keer, wat vereist dat de aluminium behuizing een goede luchtdichtheid en structurele stabiliteit behoudt tijdens langdurig gebruik-, en niet lekt als gevolg van micro-corrosie of spanningsmoeheid. Grote cilindrische batterijen maken over het algemeen gebruik van aluminium verpakkingsoplossingen. Ze vertrouwen op hun lichtgewicht, goede thermische geleidbaarheid en beheersbare kostenkenmerken en worden veel gebruikt in cilindrische batterijen voor energieopslag.

 

De consumentenelektronica stelt hoge eisen aan de dunheid, lichtheid, het gevoel en de integratie van batterijbehuizingen. Zacht-verpakte aluminium-plasticfolie neemt op dit gebied een dominante positie in vanwege de voordelen ervan, zoals een laag gewicht, hoge energiedichtheid en lage interne weerstand. Aluminium schaal voor lithium-polymeerbatterijcellen is gericht op lithium-polymeerbatterijen en heeft een unieke waarde in flexibele vormaanpassing. Op het gebied van speciale uitrusting gelden aanvullende eisen op het gebied van beschermende prestaties voor batterijbehuizingen. De batterijbehuizing die door diep-waterrobots wordt gebruikt, moet bijvoorbeeld bestand zijn tegen een waterdruk van ongeveer 1 MPa (wat overeenkomt met een waterdiepte van ongeveer 100 meter). Het ontwerp vereist een systematische berekening van de wanddikte, verstevigingsribben, eindkapstructuur en afdichtingsbetrouwbaarheid.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Als u wilt aanpassenLiFePo4 prismatische batterij aluminium cellenVoor uw volgende hoog-veilige energieopslag- of energieproject kan ons technische team volledige-procestechnische ondersteuning bieden, van materiaalkeuze tot structurele simulatie, om ervoor te zorgen dat het ontwerp van de behuizing perfect aansluit bij uw systeembehoeften.