Зачем использовать алюминиевые корпуса для литий-ионных-батарей? — Лучший выбор корпусов для хранения энергии с точки зрения материала

С быстрым ростом новых энергетических транспортных средств, систем хранения энергии и портативных электронных устройств важность литиевых батарей в области хранения энергии продолжает расти. Будь то литий-ионные-аккумуляторы, аккумуляторные блоки LifePo, аккумуляторные блоки LifePo4 или алюминиевые аккумуляторные ящики, алюминиевые корпуса аккумуляторов и корпуса призматических элементов для приложений с высокой-мощностью, выбор материала корпуса является решающим фактором, влияющим на производительность, безопасность и срок службы. Среди многочисленных потенциальных материалов алюминиевые сплавы стали основным решением для корпусов литиевых батарей благодаря своим комплексным преимуществам в производительности. Ниже анализируются причины популярности алюминиевых корпусов с разных точек зрения.

 

 

В таких конструкциях, как литий-ионные аккумуляторы, проводимость материала корпуса напрямую влияет на эффективность внутренней передачи тока. Алюминий сам по себе обладает хорошей проводимостью, что снижает общее контактное сопротивление, делая передачу тока более плавной. Эта характеристика не только помогает улучшить мгновенную выходную мощность, но также повышает стабильность цикла и уменьшает локальные проблемы с нагревом, вызванные плохим контактом.

 

Для некоторых литий-ионных аккумуляторов или литий-ионных аккумуляторов для электровелосипедов, в которых предусмотрена высокая-скорость разряда, такая проводимость особенно важна, поскольку способствует повышению скорости срабатывания и безопасности.

 

 

Литий-ионные-аккумуляторы выделяют большое количество тепла во время зарядки и разрядки, и неправильное управление температурным режимом часто является основной причиной перегрева и несчастных случаев. Теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у стали, что позволяет ему быстро передавать внутреннее тепло наружу.

 

Эта эффективная способность рассеивания тепла еще более важна в таких конструкциях, как алюминиевый призматический корпус и изготовленные по индивидуальному заказу призматические корпуса аккумуляторных элементов, помогая:

 

Предотвращение снижения производительности элементов из-за высоких температур

Повысьте безопасность в условиях-езды с высокой скоростью.

Улучшите температурную однородность много-клеточных систем.

 

В продуктах для хранения энергии, таких как алюминиевый корпус для литиевого аккумуляторного блока Powerwall, эффективность рассеивания тепла имеет решающее значение для стабильности батареи.

 

 

Плотность алюминия составляет всего одну-треть плотности стали, что значительно снижает общий вес аккумулятора. Преимущество легкого веса дает преимущества батареям в различных областях применения, включая корпуса призматических элементов, корпуса литиевых полимерных батарей и корпуса батарей LiSoCl2, что проявляется в:

 

Более высокая гравиметрическая плотность энергии

Увеличенный запас хода электромобиля

Лучший опыт работы с портативными электронными устройствами

 

Для модулей накопления энергии и модулей силовых батарей уменьшенный вес конструкции также повышает эффективность транспортировки, установки и обслуживания.

 

 

Алюминиевые поверхности естественным образом образуют плотную оксидную пленку, обеспечивающую отличную коррозионную стойкость. Это особенно важно для систем, работающих на открытом воздухе, в условиях высокой-влажности и повышенного-солевого-распыления, таких как корпуса батарей MnO2, аккумуляторные блоки LiFePO4 и аккумуляторные блоки LiFePO4. Отличная коррозионная стойкость позволяет:

 

Уменьшить ухудшение прочности корпуса из-за коррозии

Продлите общий срок службы аккумуляторной системы

Повышение структурной устойчивости в суровых условиях.

 

Коррозионная стойкость является основным показателем для оценки материалов корпуса, особенно для электростанций, аккумулирующих энергию, или коммерческого применения.

 

 

Алюминиевые материалы сохраняют превосходную структурную стабильность даже при высоких температурах, сопротивляясь размягчению, деформации или разрушению материала. Это особенно важно для литий-ионных-аккумуляторов, алюминиевых корпусов аккумуляторов и силовых батарей, работающих в течение длительного времени, поэтому в условиях высоких-температур:

 

Прочность корпуса остается стабильной.

Прочность внешней защиты элементов аккумуляторной батареи не снижается.

Изменения тепловой среды не приводят к выходу из строя уплотнительной конструкции.

 

Эта характеристика особенно важна в мощных-системах хранения энергии, тяжелом-оборудовании или в промышленных условиях, работающих при высоких-температурах.

 

 

Хотя стоимость сырья из алюминия немного выше, чем у некоторых металлов, его преимущества в обработке, формовке, безопасности, сроке службы и обслуживании значительны, что приводит к более высокой общей экономической-эффективности:

 

Снижение сложности обработки и энергопотребления

Более высокий выход готовой продукции

Снижение потенциальных затрат на техническое обслуживание

Более длительный срок службы системы

 

Долгосрочные-экономические преимущества алюминиевых корпусов особенно заметны в продуктах массового-производства, таких как литий-ионные-аккумуляторы и силовые аккумуляторные модули.

 

 

Алюминиевые сплавы обладают превосходной пластичностью, что позволяет производить корпуса аккумуляторов с помощью одноэтапного-процесса растяжения. Они обычно используются в корпусах призматических элементов, индивидуальных корпусах призматических аккумуляторных элементов и корпусах полимерных литиевых батарей. К их преимуществам относятся:

 

Возможность комплексного формирования сложных структур.

Уменьшение сварных швов и повышение надежности герметизации

Отвечает различным структурным требованиям, включая призматические и неправильные формы.

Поддержка массового и-точного производства.

 

Преимущества обработки позволяют алюминиевым корпусам адаптироваться к более совершенным конструкциям ячеек (например, к системам высокой-емкости и длительного-срока службы).

 

 

Подводя итог, можно сказать, что будь то силовые литий-ионные-аккумуляторы, критически важные для безопасности-аккумуляторные блоки LifePO4 или структурно сложные алюминиевые аккумуляторные ящики или корпуса призматических элементов, алюминиевые корпуса стали основным выбором для корпусов литиевых батарей благодаря их превосходной проводимости, сильному рассеиванию тепла, легкому весу, коррозионной стойкости, устойчивости к высоким-температурам, хорошей технологичности и общей экономической эффективности.

 

В связи с постоянной модернизацией электротранспорта, систем хранения энергии и электронных устройств высокой-мощности важное значениеалюминиевый корпусТехнология корпусов аккумуляторов будет и дальше консолидироваться, и литиевые батареи будут продолжать играть более важную роль в будущей энергетической сфере.