Навіщо використовувати алюмінієві корпуси для літій-іонних батарей? — Найкращий вибір корпусів накопичувачів енергії з матеріальної точки зору

Зі швидким зростанням нових транспортних засобів, систем зберігання енергії та портативних електронних пристроїв важливість літієвих батарей у сфері зберігання енергії продовжує зростати. Незалежно від того, чи йдеться про літій-іонні акумуляторні батареї, акумуляторні блоки LifePo, акумуляторні блоки LifePo4 або алюмінієві коробки для батарей, алюмінієві корпуси для акумуляторів і призматичні корпуси для елементів із високою-потужністю, вибір матеріалу корпусу є вирішальним фактором, що впливає на продуктивність, безпеку та термін служби. Серед численних матеріалів-кандидатів алюмінієві сплави стали основним рішенням для корпусів літієвих батарей завдяки їхнім комплексним перевагам у продуктивності. Далі аналізуються причини популярності алюмінієвих оболонок з різних точок зору.

 

 

У таких конструкціях, як літій-іонні акумулятори, провідність матеріалу корпусу безпосередньо впливає на ефективність передачі внутрішнього струму. Алюміній сам по собі має хорошу провідність, що зменшує загальний контактний опір, роблячи передачу струму більш плавною. Ця характеристика не тільки допомагає покращити миттєву вихідну здатність, але й покращує стабільність циклу та зменшує локальні проблеми нагрівання, спричинені поганим контактом.

 

Для деяких літій-іонних акумуляторних батарей або літій-іонних акумуляторних батарей для електричних велосипедів, які підкреслюють високу-швидкість розряду, ця провідність є особливо важливою, сприяючи покращенню швидкості реакції та безпеки.

 

 

Літій-іонні батареї виділяють велику кількість тепла під час заряджання та розряджання, а неправильне керування температурою часто є головною причиною перегріву та нещасних випадків. Теплопровідність алюмінію приблизно в три рази перевищує теплопровідність сталі, що дозволяє йому швидко передавати внутрішнє тепло назовні.

 

Ця здатність ефективного розсіювання тепла ще більш важлива в таких конструкціях, як алюмінієвий призматичний корпус і індивідуальні призматичні корпуси елементів живлення, допомагаючи:

 

Запобігайте погіршенню продуктивності клітини через високі температури

Підвищте безпеку в-умовах високої швидкості їзди на велосипеді

Покращення теплової рівномірності багато-систем із елементами

 

У продуктах накопичення енергії, таких як алюмінієвий корпус для літієвої батареї Powerwall, ефективність розсіювання тепла має вирішальне значення для стабільності батареї.

 

 

Щільність алюмінію становить лише-третину густини сталі, що значно зменшує загальну вагу акумулятора. Перевага малої ваги приносить переваги батареям у різних сферах застосування, включаючи корпуси призматичних елементів, корпуси полімерних літієвих батарей і корпуси акумуляторів LiSoCl2, що проявляється в:

 

Вища гравіметрична щільність енергії

Більший запас ходу електромобіля

Кращий досвід роботи з портативними електронними пристроями

 

Для модулів зберігання енергії та батарейних модулів зменшена вага конструкції також покращує ефективність транспортування, встановлення та обслуговування.

 

 

Алюмінієві поверхні природним чином утворюють щільну оксидну плівку, що забезпечує чудову стійкість до корозії. Це особливо важливо для систем, які працюють на відкритому повітрі, у середовищі з високою-вологістю та високим-соляним-розбризкуванням, як-от корпуси батарей MnO2, батарейні блоки LiFePO4 та акумуляторні блоки LiFePO4. Чудова стійкість до корозії може:

 

Зменшити погіршення міцності корпусу внаслідок корозії

Збільште загальний термін служби акумуляторної системи

Поліпшення структурної стабільності в суворих умовах

 

Особливо для електростанцій, що накопичують енергію, або комерційних застосувань, стійкість до корозії є основним показником для оцінки матеріалів корпусу.

 

 

Алюмінієві матеріали зберігають чудову структурну стабільність навіть при високих температурах, протистоячи розм’якшенню, деформації або пошкодженню матеріалу. Це особливо важливо для літій-іонних акумуляторних блоків, алюмінієвих корпусів акумуляторів і акумуляторів живлення, що працюють протягом тривалого періоду часу, гарантуючи, що в середовищах з високою{2}}температурою:

 

Міцність корпусу залишається стабільною.

Міцність зовнішнього захисту елементів батареї не знижується.

Зміни теплового середовища не призводять до руйнування ущільнювальної конструкції.

 

Ця характеристика особливо важлива для високо-систем накопичення енергії, важкого-обладнання або високо-температурних промислових сценаріїв.

 

 

Незважаючи на те, що вартість сировини для алюмінію дещо вища, ніж для деяких металів, його переваги в обробці, формуванні, безпеці, довговічності та обслуговуванні є значними, що призводить до вищої загальної-економічної ефективності:

 

Менша складність обробки та споживання енергії

Вищий вихід готової продукції

Нижчі потенційні витрати на технічне обслуговування

Більший термін служби системи

 

Довгострокові-економічні переваги алюмінієвих корпусів особливо помітні в продуктах масового-виробництва, таких як літій-іонні акумуляторні блоки та модулі силових батарей.

 

 

Алюмінієві сплави мають чудову пластичність, що дозволяє виготовляти корпуси акумуляторів за допомогою одно-процесу розтягування. Вони зазвичай використовуються в корпусах призматичних батарей, індивідуальних корпусах призматичних батарей і корпусах полімерних літієвих батарей. До їх переваг можна віднести:

 

Дозволяє комплексне формування складних структур

Зменшення зварних швів і підвищення надійності герметизації

Відповідає різним структурним вимогам, включаючи призматичні та неправильні форми

Підтримка масового та високо-точного виробництва

 

Переваги обробки дозволяють адаптувати алюмінієві корпуси до вдосконалених конструкцій коміркових структур (таких як системи з високою-місткістю та-тривалим терміном служби).

 

 

Підсумовуючи, можна сказати, що алюмінієві корпуси стали основним вибором для літієвих-акумуляторних батарей, безпечних-важливих-батарейних блоків LifePO4, структурно складних алюмінієвих батарейних коробок чи корпусів призматичних елементів, завдяки своїй чудовій провідності, потужному розсіюванню тепла, легкій вазі, стійкості до корозії, стійкості до високих-температур, хорошій технологічності та загальній економічній ефективності.

 

З постійним оновленням електричного транспорту, систем накопичення енергії та-потужних електронних пристроїв важлива позиціяалюмінієвий корпустехнологія корпусу батареї буде ще більше консолідована, і літієві батареї продовжуватимуть відігравати більшу роль у енергетичному полі майбутнього.