Perché le custodie per batterie in alluminio New Energy sono ampiamente utilizzate per le batterie prismatiche agli ioni di litio-?

Con lo sviluppo di nuovi veicoli energetici, sistemi di accumulo dell'energia, utensili elettrici e altre nuove apparecchiature energetiche, le batterie agli ioni di litio- devono far fronte a requisiti sempre più rigorosi in termini di densità energetica, peso, sicurezza strutturale ed efficienza produttiva. Tra i vari formati di imballaggio delle celle, le batterie prismatiche agli ioni di litio- sono ampiamente utilizzate nei sistemi di batterie per l'alimentazione e l'accumulo di energia grazie alla loro forma regolare e all'elevato utilizzo dello spazio.

 

Per le celle prismatiche, l'involucro in lega di alluminio è un componente strutturale critico. Non solo incapsula e protegge la cella interna, ma resiste anche ai carichi meccanici e-insieme al coperchio superiore, ai terminali, ai meccanismi di tenuta e alle strutture di scarico della pressione-forma un sistema completo di confezionamento delle celle. Di conseguenza, queste custodie per batterie in alluminio della nuova energia non sono semplicemente semplici involucri metallici; sono componenti strutturali vitali che influenzano l'affidabilità delle celle, l'efficienza della produzione e l'integrazione del sistema.

 

 

L'involucro in lega di alluminio per batterie al litio prismatiche-noto anche come custodia per batterie al litio prismatiche o guscio di batterie in alluminio-viene utilizzato principalmente per racchiudere le celle prismatiche delle batterie agli ioni di litio-. Una tipica cella prismatica è costituita da componenti quali un alloggiamento in lega di alluminio, un gruppo di copertura superiore, gruppi di elettrodi, terminali, una struttura di riempimento dell'elettrolita e un meccanismo di scarico della pressione. Dopo che la cella è stata sottoposta ad avvolgimento o impilamento, i componenti interni vengono inseriti nell'alloggiamento in alluminio, che viene poi sigillato collegando il coperchio superiore all'alloggiamento.

 

Durante la produzione, è generalmente necessaria una saldatura di precisione per unire l'alloggiamento e il coperchio superiore, garantendo una tenuta stabile e ermetica. Alcune batterie prismatiche sono inoltre dotate di meccanismi antideflagranti-o di riduzione della pressione nell'area del coperchio superiore per fornire un percorso controllato per il rilascio della pressione in condizioni anomale. Di conseguenza, l’involucro della batteria in alluminio deve soddisfare requisiti specifici relativi a proprietà meccaniche, formabilità, saldabilità, precisione dimensionale e prestazioni di tenuta.

 

 

La lega di alluminio facilita l'alleggerimento della batteria
Per i nuovi veicoli energetici e i sistemi di accumulo dell’energia, il peso del pacco batteria influisce direttamente sulla progettazione strutturale dell’intero sistema. La lega di alluminio ha una densità significativamente inferiore rispetto all'acciaio; pertanto, può ridurre il peso dell'involucro della batteria stesso pur rispettando i requisiti strutturali. Le prime ricerche sugli involucri in lega di alluminio per le batterie prismatiche agli ioni di litio- hanno dimostrato che l'utilizzo della lega di alluminio riduce il peso dell'involucro e migliora le prestazioni energetiche specifiche complessive della cella. Per i pacchi batteria composti da un gran numero di celle, la differenza di peso cumulativa dei singoli involucri delle celle diventa un fattore significativo nella progettazione leggera dell'intero sistema batteria.

 

Una buona conduttività termica aiuta la gestione termica
Le batterie agli ioni di litio- generano calore durante la carica e la scarica. Se il calore generato all'interno della cella non viene allontanato e gestito tempestivamente, può influire sulle prestazioni del ciclo della cella e sulla stabilità operativa. La lega di alluminio possiede un'eccellente conduttività termica, consentendo all'involucro della batteria di partecipare al trasferimento di calore dalla cella e di funzionare insieme alle strutture di raffreddamento esterne. Va notato, tuttavia, che il solo involucro in alluminio non può sostituire un sistema completo di gestione termica della batteria. In pratica, le batterie di potenza o le batterie di accumulo di energia richiedono ancora la configurazione di piastre di raffreddamento a liquido, canali di raffreddamento, materiali di interfaccia termica o altre soluzioni di gestione termica basate sulla struttura della cella. Pertanto, quando si progettano involucri di batterie in alluminio, è necessario considerare in modo esaustivo fattori quali lo spessore delle pareti, le dimensioni esterne, l'area di contatto e lo spazio interno del pacco batterie.

 

Design che consente un elevato utilizzo dello spazio per le celle prismatiche
Una delle caratteristiche chiave della struttura prismatica è la sua forma regolare. Rispetto alle celle cilindriche, le celle prismatiche possono essere disposte più strettamente all'interno dei moduli e dei pacchi batteria, riducendo così al minimo gli spazi inutili. Gli involucri in lega di alluminio possono essere modellati in forme prismatiche regolari utilizzando processi come l'imbutitura profonda e lo stampaggio, fornendo dimensioni geometriche stabili sia per lo spazio interno della cella che per il montaggio del modulo esterno. La moderna produzione degli involucri delle batterie si concentra anche sul controllo rigoroso delle dimensioni, dello spessore delle pareti, della planarità dell'apertura e della qualità delle zone di saldatura.

 

Idoneità all'imbutitura profonda e alla formatura di precisione
Gli involucri prismatici in alluminio richiedono tipicamente processi di formatura per trasformare fogli piani di alluminio in involucri di una profondità specifica. Di conseguenza, il materiale scelto per l'involucro della batteria non deve solo offrire resistenza sufficiente ma anche bilanciare allungamento, formabilità e stabilità dimensionale dopo la lavorazione. I diversi gradi di leghe di alluminio variano in termini di robustezza, allungamento, resistenza alla corrosione e saldabilità; pertanto, la scelta effettiva del materiale deve essere determinata in base alle dimensioni della batteria, alla struttura dell'involucro, ai processi di formatura e ai metodi di saldatura.

 

 

Quando incontrano per la prima volta custodie per batterie al litio prismatiche, molte persone le scambiano per normali alloggiamenti in metallo. In realtà l'involucro della batteria deve svolgere più funzioni contemporaneamente.

 

In primo luogo, deve proteggere la struttura interna della cella, impedendo spostamenti meccanici indesiderati della cella durante il trasporto e il funzionamento. In secondo luogo, deve formare una tenuta affidabile con il coperchio superiore per evitare perdite di elettrolita e l'ingresso di umidità esterna. Inoltre, poiché in determinate condizioni anomale all'interno della batteria possono accumularsi gas e pressione, il design delle moderne celle prismatiche incorpora in genere un meccanismo di riduzione della pressione-. In altre parole, la custodia in alluminio, il coperchio superiore, il sistema di tenuta e il dispositivo-di scarico della pressione funzionano insieme come un tutto integrato.

 

 

A seconda della progettazione del prodotto e del flusso di processo specifico del fornitore, le custodie per batterie rettangolari in alluminio possono essere prodotte utilizzando vari metodi. I processi comuni includono tranciatura del materiale, imbutitura profonda, stampaggio, rifilatura, calibrazione dimensionale, lavorazione meccanica di precisione, pulizia e successive operazioni di saldatura. Tra questi, l'imbutitura profonda è un processo di formatura critico. Per le custodie delle batterie con profondità significativa, è essenziale controllare adeguatamente il numero di fasi di imbutitura, la progettazione dello stampo, le condizioni del materiale e la velocità di formatura. Un controllo improprio dei parametri di formatura può portare a problemi quali increspature, screpolature e spessore delle pareti irregolare.

 

Pertanto, quando si acquistano custodie per batterie in alluminio per nuove applicazioni energetiche, non ci si dovrebbe concentrare esclusivamente sul tipo e sul prezzo della lega di alluminio; è inoltre fondamentale verificare se il fornitore possiede capacità affidabili nell'imbutitura profonda e nel controllo dimensionale.

 

 

L'involucro e il coperchio superiore di una cella di batteria prismatica devono generalmente formare un'unità sigillata ermeticamente.
Nella moderna produzione di batterie, la saldatura laser è ampiamente utilizzata per unire l’involucro della batteria, il coperchio superiore e i relativi componenti metallici. I suoi vantaggi includono una zona di saldatura concentrata, una zona interessata dal calore-minima e l'idoneità alla produzione automatizzata. Tuttavia, la saldatura laser pone requisiti elevati in termini di planarità dell'apertura dell'involucro, consistenza dimensionale, condizioni della superficie del materiale e distanze di montaggio.

 

Di conseguenza, un involucro in alluminio-anche se apparentemente semplice-può avere un impatto significativo sull'efficienza del successivo processo di saldatura. Ad esempio, deformazioni significative o bave sull'apertura dell'involucro possono compromettere il posizionamento del coperchio superiore e la qualità della saldatura. Pertanto, alcuni produttori di involucri di batterie in alluminio utilizzano una rifinitura di precisione e un controllo della planarità in corrispondenza dell'apertura per migliorare l'uniformità nella successiva fase di saldatura laser.

 

 

Attualmente, le batterie prismatiche con involucro in alluminio-vengono utilizzate principalmente nelle seguenti aree:

I veicoli a nuova energia rappresentano un mercato applicativo cruciale.Le batterie di alimentazione devono bilanciare peso, utilizzo dello spazio, stabilità strutturale e gestione termica; di conseguenza, le celle prismatiche con involucro di alluminio-sono particolarmente-adatte per la progettazione di moduli e pacchi batteria.

 

I sistemi di accumulo dell’energia rappresentano un’altra area di applicazione chiave.Con l’aumento della capacità delle apparecchiature di stoccaggio dell’energia, le celle devono fornire elevate capacità di stoccaggio dell’energia in uno spazio limitato, pur mantenendo la stabilità strutturale e un imballaggio affidabile.

 

Inoltre, anche gli utensili elettrici, le apparecchiature industriali, la robotica, i veicoli elettrici a bassa-velocità e alcuni prodotti elettronici di consumo possono utilizzare celle prismatiche agli ioni di litio-.

 

 

 

Se si acquistano custodie per batterie al litio prismatiche, si consiglia di verificare almeno le seguenti informazioni:

 

· Lunghezza, larghezza e altezza della cassa

· Grado e temperamento del materiale

· Spessore della parete della cassa

· Profondità-di disegno profondo

· Dimensioni e tolleranze di apertura

· Planarità della cassa

· Dimensioni di accoppiamento del coperchio superiore

· Struttura della zona di saldatura

· Posizioni del foro di riempimento dell'elettrolita e della struttura-antideflagrante

· Requisiti del trattamento superficiale

· Tenuta all'aria e relativi requisiti di prova

· Domanda annuale e quantità di ordini batch

 

Per i nuovi veicoli energetici e i progetti di stoccaggio dell'energia, è necessario confermare ulteriori fattori, come la durata di progettazione della cella, l'ambiente operativo, le condizioni di vibrazione e il successivo metodo di installazione del pacco batteria.

 

 

Man mano che i nuovi veicoli energetici e i sistemi di stoccaggio dell’energia si evolvono verso una maggiore densità energetica, un alleggerimento e una produzione automatizzata, anche gli involucri delle batterie in alluminio tendono verso una maggiore precisione. I prodotti futuri non dovranno solo essere più leggeri ma anche trovare un equilibrio tra resistenza del materiale, formabilità, precisione dimensionale e compatibilità con la saldatura. Inoltre, lo sviluppo di-celle prismatiche di grande formato-che danno come risultato involucri sempre più grandi-pone requisiti più elevati in termini di uniformità del materiale, processi di formatura, planarità e qualità della saldatura.

 

Di conseguenza, la concorrenza nel settore degli involucri delle batterie in alluminio si sta spostando dal semplice stampaggio del metallo a un concorso completo che coinvolge capacità in termini di materiali, attrezzature, formatura, lavorazione meccanica di precisione e controllo qualità.

 

Involucri in lega di alluminio per batterie al litio prismatichesvolgono non solo la funzione fondamentale di protezione della cella della batteria, ma sono anche strettamente legati all’alleggerimento, alla stabilità strutturale, alla gestione termica, all’integrità della tenuta e alla produzione automatizzata. Per i produttori di batterie, gli assemblatori di pacchi e i professionisti dell'approvvigionamento nei settori dei veicoli a nuova energia e dello stoccaggio dell'energia, la scelta del giusto fornitore di involucri per batterie in alluminio richiede una valutazione olistica dei materiali, dell'accuratezza dimensionale, delle capacità di formatura, delle prestazioni di saldatura e della stabilità della produzione di massa-, piuttosto che un semplice confronto dei prezzi unitari.