Miért használják széles körben az új energiájú alumínium akkumulátortokokat prizmás lítium{0}}akkumulátorokhoz?

Az új energetikai járművek, energiatároló rendszerek, elektromos szerszámok és más új energetikai berendezések fejlesztésével a lítium{0}}ion akkumulátorok egyre szigorúbb követelményekkel szembesülnek az energiasűrűség, a tömeg, a szerkezeti biztonság és a gyártási hatékonyság tekintetében. A különféle cellacsomagolási formátumok közül a prizmás lítium-ion akkumulátorokat szabályos formájuk és nagy helykihasználásuk miatt széles körben használják energia- és energiatároló akkumulátor-rendszerekben.

 

A prizmatikus cellák esetében az alumíniumötvözet burkolat kritikus szerkezeti elem. Nemcsak a belső cellát zárja be és védi, hanem ellenáll a mechanikai terheléseknek is, és a felső burkolattal, a csatlakozókkal, a tömítőmechanizmusokkal és a nyomáscsökkentő szerkezetekkel együtt-egy komplett cellacsomagoló rendszert alkot. Következésképpen ezek az új energiahordozós alumínium akkumulátortokok nem pusztán egyszerű fémházak; létfontosságú szerkezeti elemek, amelyek befolyásolják a cella megbízhatóságát, a gyártási hatékonyságot és a rendszerintegrációt.

 

 

A prizmatikus lítium akkumulátorok alumíniumötvözetből készült burkolata -prizmás lítium akkumulátorházként vagy alumínium akkumulátorházként is ismert Egy tipikus prizmás cella olyan alkatrészekből áll, mint egy alumíniumötvözet ház, egy felső burkolat, elektródaszerelvények, kapocsoszlopok, egy elektrolittöltő szerkezet és egy nyomáscsökkentő mechanizmus. A cella tekercselése vagy egymásra rakása után a belső alkatrészeket behelyezik az alumínium házba, amelyet azután a felső burkolatnak a házhoz csatlakoztatásával lezárnak.

 

A gyártás során jellemzően precíziós hegesztés szükséges a ház és a felső burkolat összekapcsolásához, ami stabil, légmentes tömítést biztosít. Egyes prizmatikus akkumulátorok robbanásbiztos-vagy nyomáscsökkentő mechanizmusokkal is rendelkeznek a felső burkolat területén, hogy szabályozott útvonalat biztosítsanak a nyomáscsökkentéshez abnormális körülmények között. Következésképpen az alumínium akkumulátorháznak meg kell felelnie a mechanikai tulajdonságokra, az alakíthatóságra, a hegeszthetőségre, a méretpontosságra és a tömítési teljesítményre vonatkozó speciális követelményeknek.

 

 

Az alumíniumötvözet megkönnyíti az akkumulátor könnyű súlyát
Az új energiahordozó járművek és energiatároló rendszerek esetében az akkumulátorcsomag súlya közvetlenül befolyásolja a teljes rendszer szerkezeti felépítését. Az alumíniumötvözet sűrűsége lényegesen kisebb, mint az acélé; így csökkentheti magának az akkumulátorháznak a súlyát, miközben megfelel a szerkezeti követelményeknek. A prizmás lítium-ion akkumulátorok alumíniumötvözet burkolatával kapcsolatos korai kutatások kimutatták, hogy az alumíniumötvözet használata csökkenti a burkolat súlyát és javítja a cella általános fajlagos energiateljesítményét. A nagyszámú cellából álló akkumulátorcsomagok esetében az egyes cellák burkolatainak halmozott súlykülönbsége jelentős tényezővé válik a teljes akkumulátorrendszer könnyű kialakításában.

 

A jó hővezető képesség elősegíti a hőkezelést
A lítium-ionos akkumulátorok töltés és kisütés során hőt termelnek. Ha a cellában keletkező hőt nem vezetik el és nem kezelik azonnal, az befolyásolhatja a cella ciklusteljesítményét és működési stabilitását. Az alumíniumötvözet kiváló hővezető képességgel rendelkezik, lehetővé téve, hogy az akkumulátorház részt vegyen a cellából származó hőátadásban, és együttműködjön a külső hűtőszerkezetekkel. Meg kell azonban jegyezni, hogy az alumínium ház önmagában nem helyettesítheti a teljes akkumulátor-hőkezelési rendszert. A gyakorlatban az akkumulátorok vagy az energiatároló akkumulátorok továbbra is folyadékhűtő lemezek, hűtőcsatornák, termikus interfész anyagok vagy egyéb, a cellaszerkezeten alapuló hőkezelési megoldásokat igényelnek. Ezért az alumínium akkumulátorház tervezésénél átfogóan figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a falvastagság, a külső méretek, az érintkezési felület és a belső akkumulátortér.

 

A prizmatikus cellák nagy helykihasználását lehetővé tevő kialakítás
A prizmás szerkezet egyik legfontosabb jellemzője a szabályos formája. A hengeres cellákhoz képest a prizmatikus cellák szorosabban helyezhetők el az akkumulátormodulokon és -csomagokon belül, ezáltal minimálisra csökkenthetők a szükségtelen hézagok. Az alumíniumötvözet burkolatok szabályos prizmás formákká alakíthatók olyan eljárások segítségével, mint a mélyhúzás és a bélyegzés, stabil geometriai méreteket biztosítva mind a belső cellatérben, mind a külső modul rögzítéséhez. A modern akkumulátorház-gyártás a méretek, a falvastagság, a nyílás síkságának és a hegesztési zónák minőségének szigorú ellenőrzésére is hangsúlyt fektet.

 

Alkalmas mélyhúzásra és precíziós alakításra
A prizmatikus alumínium burkolatok általában olyan alakítási eljárást igényelnek, hogy a lapos alumíniumlemezeket meghatározott mélységű burkolatokká alakítsák. Következésképpen az akkumulátorházhoz választott anyagnak nemcsak kellő szilárdságot kell biztosítania, hanem egyensúlyban kell tartania a nyúlást, az alakíthatóságot és a feldolgozás utáni méretstabilitást is. A különböző alumíniumötvözet-minőségek szilárdság, nyúlás, korrózióállóság és hegeszthetőség tekintetében eltérőek; ezért a tényleges anyagválasztást az akkumulátor méretei, a burkolat szerkezete, az alakítási folyamatok és a hegesztési módszerek alapján kell meghatározni.

 

 

Amikor először találkoznak prizmás lítium akkumulátorházzal, sokan összetévesztik a hagyományos fémházzal. A valóságban az akkumulátorháznak több funkciót kell egyszerre ellátnia.

 

Először is rögzítenie kell a belső cella szerkezetét, megakadályozva a cella nemkívánatos mechanikai elmozdulását szállítás és működés közben. Másodszor, megbízható tömítést kell képeznie a felső fedéllel, hogy megakadályozza az elektrolit szivárgását és a külső nedvesség bejutását. Továbbá, mivel bizonyos abnormális körülmények között gáz és nyomás keletkezhet az akkumulátor belsejében, a modern prizmacellák kialakítása jellemzően nyomáscsökkentő mechanizmust tartalmaz. Más szóval, az alumínium ház, a felső burkolat, a tömítőrendszer és a nyomáscsökkentő eszköz-együtt integrált egészként működik.

 

 

A terméktervezéstől és a beszállító specifikus folyamatfolyamatától függően a téglalap alakú alumínium akkumulátortokok különféle módszerekkel gyárthatók. Az általános folyamatok közé tartozik az anyagkivágás, a mélyhúzás, a sajtolás, a vágás, a méretkalibrálás, a precíziós megmunkálás, a tisztítás és az ezt követő hegesztési műveletek. Ezek között a mélyhúzás kritikus formálási folyamat. Jelentős mélységű akkumulátorházaknál elengedhetetlen a húzási fokozatok számának, a formatervezésnek, az anyagállapotnak és az alakítási sebességnek a megfelelő szabályozása. Az alakítási paraméterek nem megfelelő szabályozása olyan problémákhoz vezethet, mint a gyűrődés, repedés és egyenetlen falvastagság.

 

Ezért az új energetikai alkalmazásokhoz alumínium akkumulátortok beszerzésekor nem szabad kizárólag az alumíniumötvözet minőségére és árára összpontosítani; döntő fontosságú annak ellenőrzése is, hogy a szállító megbízható képességekkel rendelkezik-e a mélyrajzolás és a méretszabályozás terén.

 

 

A prizmatikus akkumulátorcellák házának és felső fedelének jellemzően hermetikusan zárt egységet kell alkotnia.
A modern akkumulátorgyártásban a lézeres hegesztést széles körben használják az akkumulátorház, a felső fedél és a kapcsolódó fém alkatrészek összekapcsolására. Előnyei közé tartozik a koncentrált hegesztési zóna, a minimális hőhatás-zóna és az automatizált gyártásra való alkalmasság. A lézeres hegesztés azonban magas követelményeket támaszt a háznyílás síkságával, a méretkonzisztenciával, az anyagfelület állapotával és a szerelési hézagokkal szemben.

 

Következésképpen az alumínium burkolat-bár látszólag egyszerű- jelentősen befolyásolhatja a következő hegesztési folyamat hatékonyságát. Például jelentős deformáció vagy sorja a burkolat nyílásánál veszélyeztetheti a felső fedél elhelyezését és a hegesztés minőségét. Ezért egyes alumínium akkumulátorházak gyártói precíziós vágást és síkságszabályozást alkalmaznak a nyílásnál, hogy javítsák a következetességet a következő lézeres hegesztési szakaszban.

 

 

Jelenleg a prizmás alumínium{0}}házas akkumulátorokat elsősorban a következő területeken használják:

Az új energetikai járművek kulcsfontosságú alkalmazási piacot képviselnek.Az akkumulátoroknak egyensúlyban kell lenniük a tömeggel, a helykihasználással, a szerkezeti stabilitással és a hőkezeléssel; következésképpen a prizmás alumínium{0}}házas cellák jól-alkalmasak az akkumulátor-modulok és -csomagok kialakításához.

 

Az energiatároló rendszerek egy másik kulcsfontosságú alkalmazási terület.Az energiatároló berendezések kapacitásának növekedésével a celláknak nagy energiatárolási kapacitást kell biztosítaniuk korlátozott helyen, miközben meg kell őrizni a szerkezeti stabilitást és a megbízható csomagolást.

 

Ezenkívül az elektromos kéziszerszámok, az ipari berendezések, a robotika, a kis{0}}sebességű elektromos járművek és bizonyos fogyasztói elektronikai cikkek is használhatnak prizmás lítium--ioncellákat.

 

 

 

Ha prizmatikus lítium akkumulátortokot vásárol, akkor ajánlott legalább a következő információkat ellenőrizni:

 

· A tok hossza, szélessége és magassága

· Anyagminőség és temperálás

· Tok falvastagsága

· Mély{0}}rajzolási mélység

· Nyitási méretek és tűrések

· A tok lapossága

· A felső burkolat illeszkedési méretei

· Hegesztési zóna szerkezete

· Az elektrolit-betöltő lyuk és a robbanásbiztos szerkezet-helyei

· Felületkezelési követelmények

· Légtömörség és a kapcsolódó vizsgálati követelmények

· Éves kereslet és kötegrendelési mennyiségek

 

Az új energiajárművek és energiatároló projektek esetében további tényezőket is meg kell erősíteni, mint például a cella tervezési élettartama, működési környezete, rezgési feltételei és az azt követő akkumulátor-telepítési mód.

 

 

Ahogy az új energiahordozó járművek és energiatároló rendszerek a nagyobb energiasűrűség, a könnyű súlyozás és az automatizált gyártás irányába fejlődnek, az alumínium akkumulátorházak is egyre pontosabbak. A jövőbeli termékeknek nemcsak könnyebbnek kell lenniük, hanem egyensúlyt kell találniuk az anyagszilárdság, az alakíthatóság, a méretpontosság és a hegesztési kompatibilitás között is. Ezenkívül a nagy-formátumú prizmacellák-kifejlődése, amelyek egyre nagyobb házakat- eredményeznek, magasabb követelményeket támaszt az anyagok egyenletességével, az alakítási folyamatokkal, a lapossággal és a hegesztési minőséggel szemben.

 

Következésképpen az alumínium akkumulátorház-ágazatban a verseny az egyszerű fémbélyegzésről egy átfogó versenyre tolódik el, amely magában foglalja az anyagok, a szerszámok, az alakítás, a precíziós megmunkálás és a minőségellenőrzés képességeit.

 

Alumíniumötvözet burkolat prizmás lítium akkumulátorokhoznemcsak az akkumulátorcella védelmének alapvető funkcióját szolgálják, hanem szorosan kapcsolódnak a könnyű súlyozáshoz, a szerkezeti stabilitáshoz, a hőkezeléshez, a tömítés integritásához és az automatizált gyártáshoz is. Az akkumulátorgyártók, a csomagösszeszerelők és az új energiahordozó- és energiatároló iparágak beszerzési szakemberei számára a megfelelő alumínium akkumulátorház-beszállító kiválasztásához az egységárak puszta összehasonlítása helyett az anyagok, a méretpontosság, az alakítási képességek, a hegesztési teljesítmény és a tömeggyártási stabilitás holisztikus értékelése szükséges.