De aluminium behuizing voor lithium-ion-prismatische cellen: materiaalinnovatie en prestatie-upgrades stimuleren de transformatie van de industrie

In het tijdperk van snelle ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigenindustrie zijn de veiligheid en efficiëntie van batterijen de sleutel geworden tot het kernconcurrentievermogen. Als het "beschermende pantser" van het accupakket bepaalt de aluminium schaal voor de lithium-ion-prismatische cel, met zijn materiaalkeuze, prestatieontwerp en productieproces, rechtstreeks het veiligheidsniveau, het rijbereik en de uitgebreide kosten van het hele voertuig. Van traditionele metalen materialen tot moderne composietmaterialen: de ontwikkeling van de Li on Cell Aluminium Shell is een levendig voorbeeld van technologische iteratie in de nieuwe energie-industrie. De voortdurend verbeterde kenmerken en prestatie-eisen leggen een solide basis voor de popularisering van elektrische voertuigen.

De aluminium behuizing van de prismatische cellen van Samsung is een structureel kernonderdeel van elektrische voertuigen en wordt voornamelijk gebruikt voor het huisvesten van hoog-spanningsbatterijen, elektronische componenten, sensoren en connectoren, die dienen als een belangrijke interface tussen het aandrijfsysteem en de carrosseriestructuur van het voertuig. De grootte van de prismatische lfp-cellen. De aluminium schaal van puur elektrische voertuigen is over het algemeen groot, waarbij conventionele producten een lengte van ongeveer twee meter en een breedte van ongeveer 1,4 meter hebben. Het bereiken van hoge-standaard water- en luchtdichtheidsprestaties voor zo'n grote constructie brengt ernstige uitdagingen met zich mee voor ontwerp- en productieprocessen. Momenteel zorgen binnenlandse bedrijven voor de veilige en stabiele werking van accu's in complexe omgevingen, zoals het doorstaan ​​van innovatieve lek-bestendige technologieën en strenge luchtdichtheidstests voordat ze de fabriek verlaten.

Ondertussen onderneemt de aluminium cel-lithiumbatterij meerdere beschermende missies: deze moet voldoende structurele stabiliteit hebben om de batterijmodule te beschermen tegen schade bij botsingsongevallen; samenwerken met het ingebouwde-ingebouwde koelsysteem om oververhitting van de batterij te onderdrukken, zodat lithium-ionbatterijen binnen het ideale temperatuurbereik van 10-40 graden werken; en bestand zijn tegen omgevingsinvloeden zoals wind, regen en corrosie om een ​​effectieve werking van de batterij op lange- termijn te garanderen. Bovendien moet de aluminium prismatische lithiumbatterij, vanwege de hoge laadfrequentie en de hoge stroomintensiteit van elektrische voertuigen, ook uitstekende isolatie, hoge temperatuurbestendigheid, verouderingsbestendigheid, evenals een halogeenvrije vlamvertraging en een lage rookdichtheid bij verbranding hebben.

(1) Mechanische prestaties: kerngarantie voor structurele veiligheid
De stijfheid van de lithiumdrogecelbatterij De aluminium behuizing heeft rechtstreeks invloed op de algehele stijfheid van de witte carrosserie en moet voldoen aan veiligheidsnormen zoals frontale botsingen en zijdelingse botsingen. In het huidige reguliere ontwerp van de sandwichstructuur wordt vaak aluminiumschuim als kernmateriaal gebruikt, gecombineerd met de voordelen van een hoge specifieke stijfheid en een laag gewicht van met vezels-versterkte componenten. Dit verbetert niet alleen de structurele stabiliteit, maar optimaliseert ook de prestaties op het gebied van geluid en trillingen (NVH) van het voertuig. Dankzij dit ontwerp kan de aluminium schaal voor de lithiumionfosfaatcel beter presteren bij het weerstaan ​​van externe schokken, waardoor een solide beschermende barrière voor de batterijmodule wordt opgebouwd.

(2) Thermisch beheer en vlamvertraging: dubbele versterking van temperatuurbeheersing en veiligheid
De aluminium schaal voor lithium-ijzerfosfaat-prismatische cellen gemaakt van composietmaterialen vertoont uitstekende voordelen. Onder hen is de thermische geleidbaarheid van koolstofvezel-versterkte composietmaterialen slechts 1/200 van die van aluminiumlegeringen, met betere isolatie, die beter bestand is tegen omgevingen met hoge en lage temperaturen. Het uitstekende thermische isolatie-effect vermindert het energieverbruik van het thermische beheersysteem, helpt de efficiëntie van het voertuigbereik te verbeteren en het totale energieverbruik te verminderen. Tegelijkertijd legt de lage thermische geleidbaarheid de basis voor vlamvertragende prestaties. Door vlamvertragers toe te voegen, kan de aluminium behuizing van de lithium-energiecel gemakkelijk voldoen aan internationale vlamvertragende normen zoals UL94-V-0 en UL94-5VB, waardoor het risico op batterijbrand aanzienlijk wordt verminderd.

(3) Uitgebreide prestaties: multi-dimensionale aanpassing aan praktische behoeften
De aluminium behuizing van lto-lithiumcellen moet aan meerdere eisen voldoen, zoals corrosieweerstand en luchtdichtheid. Het ontwerp van de sandwichstructuur verbetert de corrosieweerstand en afdichtingsprestaties aanzienlijk. Door de vezelopstelling en het vezelvolume te optimaliseren, kan ook elektromagnetische afscherming op belangrijke gebieden worden bereikt, waardoor interferentie van het batterijsysteem op andere elektronische apparatuur van het voertuig wordt vermeden. Bovendien biedt de toepassing van composietmaterialen meer ruimte voor het geïntegreerde ontwerp van de aluminium schaal voor lithium-polymeerbatterijcellen. Versterkingscomponenten, sensoren, verbindingsonderdelen, enz. kunnen allemaal worden geïntegreerd, waardoor de structuur wordt vereenvoudigd en de montage-efficiëntie wordt verbeterd.

Onder de industriële trend van "het vervangen van staal door plastic", versnelt het materiaal van de Li on Cell Aluminium Shell in de richting van thermoplastisch versterkte kunststoffen. Vergeleken met traditionele geëxtrudeerde staal- en aluminiummaterialen hebben thermoplastische kunststoffen in veel opzichten duidelijke voordelen: ze verminderen niet alleen het voertuiggewicht en helpen het rijbereik te vergroten, maar verkorten ook de productiecyclustijd en verlagen de productiekosten. De technische demonstrator, ontwikkeld door Lanxess en Kautex Textron Group in samenwerking, maakt gebruik van Direct Long Fibre Thermoplastic (D-LFT) en Polyamide 6 (PA 6) hars om op grote schaal- volledig- plastic samsung prismatische cellen van Samsung te maken. Aluminium schaal met een afmeting van 1400*1400 mm en een gewicht van slechts dubbele- kilogrammen, waarmee de uitstekende voordelen van thermoplastische kunststoffen op het gebied van gewicht volledig worden bevestigd, kosten, functie-integratie en elektrische isolatie.

Op het gebied van het productieproces heeft het een-fasige D-LFT-vormproces een doorbraak bereikt. Componenten zoals de schaalbak, schaalafdekking en bodembescherming van de prismatische lfp-cellen Aluminium schaal kunnen integraal worden geproduceerd. Het geoptimaliseerde Durethan B24CMH2.0 polyamide 6 van Lanxess wordt gebruikt als vormmassa, gemengd met de glasvezelroving van Kautex en vervolgens lokaal versterkt met het met Tepex dynalietvezel-versterkte thermoplastische composietmateriaal van Lanxess. Dit vereenvoudigt niet alleen het productieproces, maar verkort ook de productiecyclus aanzienlijk, wat economischer is dan de verwerkingstechnologie van staal- en aluminiummaterialen. Daarentegen heeft de aluminium behuizing van traditionele lithiumbatterijen, gemaakt van metalen materialen, hoge kosten, een hoog gewicht en een complexe montage vanwege het grote formaat, de vele componenten en meerdere processen zoals lassen, boren, bevestigen en kathodische dompelcoating.

De materiaalinnovatie en prestatie-upgrade van de aluminium behuizing van de lithiumprismatische batterij zijn belangrijke ondersteuningen voor de hoogwaardige ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigindustrie. Van metalen materialen tot thermoplastisch versterkte composietmaterialen, van multi-procesverwerking tot geïntegreerd gieten: de aluminium behuizing van de lithiumdroge celbatterij beweegt zich in de richting van een veiliger, lichter, zuiniger en meer geïntegreerde richting. Met de voortdurende iteratie van technologie is deAluminium behuizing voor prismatische lithiumioncelzal in de toekomst de prestatiegrenzen verder doorbreken, een sterkere impuls geven aan de veiligheid en efficiëntie van elektrische voertuigen, en de nieuwe energie-industrie ertoe aanzetten gestaag vooruitgang te boeken op het pad van innovatie.