Greiningin á litíum-jónarafhlöðubyggingarhlutaiðnaði: Þróunarþróun álhlífar, pokasellu og rafhlöðuumbúðatækni

Með örum vexti nýja orkufarartækisins, orkugeymslukerfisins, rafknúinna tveggja hjóla og varaaflmarkaða í iðnaði eru byggingaríhlutir litíumrafhlöðu orðnir ómissandi og mikilvægur hluti af rafhlöðuiðnaðarkeðjunni. Sem mikilvægir vélrænir verndar- og raftengihlutir rafhlöðukerfisins hafa burðarhlutar bein áhrif á öryggisafköst rafhlöðunnar, þéttingarafköst, hringrásarlíf og orkunýtingu.

 

Byggingaríhlutir litíumrafhlöðu innihalda venjulega frumuhlífina, topplokasamstæðuna, skautanna, tengiflipa, sveigjanleg tengi og rafhlöðuhlífunarefni. Þar á meðal eru burðarhlutir úr álhlíf ein mest notaða lausnin á núverandi rafhlöðusviði, mikið notaður í álhylki fyrir EV litíum rafhlöðupakka, orkugeymslukerfi og nýjar rafhlöðueiningar fyrir orkutæki.
 

 

 

Byggingaríhlutir litíum rafhlöðu vísa til hluta úr málmi eða samsettu efni sem notaðir eru til að vernda klefann, gera straumleiðni kleift, veita vélrænan stuðning og veita öryggisvörn.

 

Byggt á umbúðaformi er almennum litíum rafhlöðum nú skipt í þrjár megingerðir: prismatísk rafhlöður, sívalur rafhlöður og pokarafhlöður.

 

Ferkantaðar og sívalar rafhlöður nota venjulega harðmálmhlíf, þar sem kjarnabygging þeirra samanstendur af rafhlöðuhlífinni og hlífðarplötu. Poka rafhlöður nota aftur á móti ál-plastfilmuhlífðarbyggingu til að ná léttari hönnun.

 

Fyrir stór-orkugeymslukerfi bætir notkun álhylkis fyrir Powerwall litíum rafhlöðupakka á áhrifaríkan hátt vélrænan styrk og aðlögunarhæfni rafhlöðunnar að umhverfinu og nýtur þess vegna víðtækrar notkunar í orkugeymslum í íbúðarhúsnæði og atvinnuhúsnæði.

 

 

Rafhlöður geyma mikið magn af raforku. Þegar ofhleðsla, skammhlaup eða hitauppstreymi verða, hækkar innri þrýstingur frumunnar hratt.

 

Byggingaríhlutir tryggja ekki aðeins frumurnar heldur framkvæma einnig eftirfarandi lykilaðgerðir:

 

Straumleiðni
Frumuþétting
Þrýstilosun
Skammhlaupsvörn
Tæringarvörn
Vélrænn stuðningur

 

Sérstaklega í háspennu rafhlöðukerfi og nýjum orkukerfum ökutækja, hefur hönnunarnákvæmni burðarhluta bein áhrif á heildaröryggi ökutækis.

 

Fyrir raforkukerfi sem nota álhylki fyrir rafhlöður í bifreiðum, verða byggingaríhlutir samtímis að uppfylla margar kröfur, þar á meðal hár styrkur, léttur og tæringarþol.
 

 

 

Á prismatískum rafhlöðumarkaði hafa álskeljar orðið almennt val.

 

Álefni eru létt, hafa framúrskarandi hitaleiðni og eru auðveld í vinnslu og uppfylla tvöfaldar kröfur um mikla orkuþéttleika og létta hönnun fyrir rafhlöður.

 

Nútíma rafhlöður tileinka sér álskellausnina fyrir litíum prismatískar frumur, sem mynda fullkomna skelbyggingu með djúpteikningu, stimplun og nákvæmnissuðuferli.

 

Fyrir nýja orkustrætisvagna- og atvinnubílageirann hafa álskeljar fyrir LiFePO4 rafhlöðupakka rafbíla orðið mikilvæg notkunarstefna, með mikilli-styrkri uppbyggingu þeirra sem þolir langtíma titring og flóknar rekstrarskilyrði.

 

Á sama tíma tekur orkugeymslurafhlöðusviðið einnig í auknum mæli upp álskeljar fyrir litíumjárnfosfat rafhlöðufrumur til að bæta heildaröryggi og áreiðanleika litíumjárnfosfat rafhlöðukerfa.

 

 

Í harðri-skel rafhlöðubyggingu er hlífin venjulega tæknilega fullkomnasta hlutinn.

Heildarsamsetning rafhlöðuhlífar inniheldur venjulega:

 

Flugstöðvar
Sprengiþéttur-ventill
Öryggisventill
Núverandi truflunartæki
Einangrunaríhlutir

 

Þegar innri þrýstingur rafhlöðunnar eykst óeðlilega getur-sprengiþétt uppbygging losað þrýstinginn í tíma, sem dregur úr hættu á hitauppstreymi.

 

Skautarnir bera ábyrgð á straumflutningi og tryggja stöðuga tengingu milli frumunnar og ytri hringrásarinnar.

Í hönnun stórra LFP rafhlöðu álskelja ákvarðar loftþéttleiki og suðugæði hlífarinnar oft líftíma alls klefans.

 

 

Framleiðsla á litíum rafhlöðu ál skeljum tilheyrir dæmigerðu sviði nákvæmni málmvinnslu.

Algengar ferlar eru:

 

Nákvæm stimplun
Djúpteikning
Lasersuðu
CNC nákvæmni vinnsla
Yfirborðsmeðferð

Djúpteikningartækni ákvarðar beint víddarnákvæmni og samkvæmni skelarinnar.

 

Fyrir prismatískar LFP frumu álskeljarvörur eru víddarvikmörk venjulega stjórnað innan mjög lítils sviðs til að tryggja stöðugleika síðari sjálfvirkrar samsetningar.

 

Með endurbótum á sjálfvirkum framleiðslustigum hafa nútíma framleiðslulínur burðaríhluta tekið upp snjöll skoðunarkerfi víða til að ná fram mikilli-samkvæmni framleiðslu.
 

 

 

Ólíkt hörðum-skeljarafhlöðum nota mjúkar-rafhlöður ál-plastfilmu til að hjúpa.

 

Ál-plastfilman er venjulega samsett úr nælonlagi, álpappírslagi og pólýprópýlenlagi, sem býður upp á góða hindrunareiginleika og sveigjanleika.

 

Stærstu kostir mjúkra-pakka rafhlaðna eru:

Léttur, hár orkuþéttleiki, sveigjanleg hönnun og góð öryggisafköst.

Þess vegna eru þær mikið notaðar í rafeindatækni, hágæða-orkugeymslu og sumum nýjum orkutækjum.

 

Fyrir sum létt forrit, eins og vörur sem tengjast álhylki fyrir mjúkar-pakka LiFePO4 endurhlaðanlegar rafhlöður, er valið á milli mjúkra-pakka og ál-skeljalausna oft byggt á sérstökum kröfum.

 

 

Fermetra rafhlöður bjóða upp á kosti eins og þétta uppbyggingu, mikla pakkninganýtingu og mikla plássnýtingu, sem gerir þær að almennu aðferðinni á núverandi nýjum orkubílamarkaði.

 

Sívalar rafhlöður hafa þroskað framleiðsluferli, mikla samkvæmni og henta fyrir sjálfvirka framleiðslu í stórum- mæli. Margir Samsung prismatískir frumur álskel og sívalur rafhlöðukerfi nota staðlaðar framleiðsluaðferðir til að tryggja stöðugleika vörunnar.

 

Poka rafhlöður bjóða upp á meiri orkuþéttleika og léttari en framleiðsluferlið þeirra er flóknara og krefst -gæða umbúðaefna.

 

Frá markaðsþróunarsjónarmiði munu þessar þrjár tæknilegu leiðir lifa saman í talsvert tímabil og mynda mismunandi skipulag sem byggir á mismunandi notkunarsviðum.

 

 

Með áframhaldandi vexti nýrra orkutækja, orkugeymslukerfa og snjölls flutningsbúnaðar eru byggingarhlutar litíum-jónarafhlöðu að þróast í eftirfarandi áttir:

 

Notkun á-meiri styrkleika úr áli

Léttari byggingarhönnun

Hærra stig sjálfvirkrar framleiðslu

Stýring á meiri-víddarsamkvæmni

Frábær öryggishönnun

Meiri efnisnýting

 

Í framtíðinni, hvort sem það er álhylki fyrir LiFePO4 rafhlöðupakka fyrir bíl, álhylki fyrir rafhlöðupakka fyrir rafhjól, eða litíum prismatísk rafhlaða álskel sem notuð er í stórum-orkugeymslukerfum, mun allt halda áfram að uppfærast í átt að meiri nákvæmni, meiri áreiðanleika og lægri kostnaði.

 

 

Þrátt fyrir að byggingaríhlutir litíum-rafhlöðu standi ekki fyrir hæsta hlutfalli rafhlöðukostnaðar eru þeir mikilvægir grundvallarþættir sem ákvarða öryggi, stöðugleika og endingu rafhlöðunnar. Fráálskeljar fyrir litíum-jónarafhlöðurtil stórra-rafhlöðueininga, allt frá orkugeymslukerfum til rafknúinna farartækja, hefur þróun burðaríhlutatækni alltaf þróast í takt við uppfærslu á nýja orkuiðnaðinum. Með stöðugum framförum í framleiðsluferlum og stöðugri nýsköpun í efnistækni munu há-burðarhlutir úr áli gegna enn mikilvægara hlutverki í framtíðar nýrri orkuiðnaðarkeðju.