Litija{0}}jonu akumulatoru strukturālo komponentu nozares analīze: galvenie materiāli un enerģijas akumulatoru ražošanas tendences

 

Strāvas akumulatora konstrukcijas komponenti ir litija{0}}jonu akumulatoru sistēmu galvenās daļas, kas galvenokārt ir atbildīgas par akumulatora elementu mehāniskā atbalsta, blīvējuma, strāvas vadīšanas un drošības aizsardzības nodrošināšanu. Vispārīgi runājot, strāvas akumulatora konstrukcijas komponenti ietver elementu augšējos vākus, tērauda vai alumīnija apvalkus, akumulatora savienotājus un elastīgos savienotājus; šauri definēti, tie galvenokārt attiecas uz šūnu korpusiem un akumulatora augšējā vāka komplektiem, piemēram, strāvas akumulatora vāka plāksni un litija akumulatora augšējo vāciņu.

 

Akumulatora struktūrā konstrukcijas komponenti ne tikai nodrošina fizisku aizsardzību, bet arī tieši ietekmē akumulatora sistēmas blīvēšanas veiktspēju, siltuma pārvaldības iespējas un drošības uzticamību. Strauji attīstoties jauniem enerģijas transportlīdzekļiem un enerģijas uzglabāšanas sistēmām, strukturālo komponentu nozīme nepārtraukti pieaug, īpaši augsta-enerģijas-blīvuma un augsta-drošības-standarta jaudas akumulatoru sistēmās, kur litija-jonu akumulatoru pārklājuma plāksnes ir kļuvušas par vienu no galvenajām akumulatoru dizaina sastāvdaļām.

 

 

 

Pamatojoties uz dažādām jaudas bateriju iepakošanas tehnoloģijām, šobrīd tirgū ir trīs galvenās akumulatoru struktūras formas: prizmatiskas baterijas, cilindriskas baterijas un maisiņu baterijas. Dažādas iepakojuma formas atbilst dažādām strukturālo sastāvdaļu sistēmām.

 

Cilindriskus un prizmatiskus akumulatorus parasti dēvē par cietā-korpusa akumulatoriem, kuru struktūra galvenokārt sastāv no korpusa un vāka. Prizmatiskajos akumulatoros parasti tiek izmantots alumīnija sakausējuma korpuss, kas apvienots ar strukturālām sastāvdaļām, piemēram, prizmatisko litija bateriju vāku vai prizmatisku akumulatoru elementu augšējo vāku, lai panāktu blīvējumu un strāvas savienojumu.

 

Turpretim maisiņu akumulatoriem kā iepakojuma materiāls tiek izmantota alumīnija -plastmasas plēve, kā rezultātā akumulatoru struktūra ievērojami atšķiras no cietā-korpusa akumulatoriem. Tomēr jaunos enerģijas transportlīdzekļos un enerģijas uzglabāšanas lietojumos prizmatiski cietā-korpusa akumulatori joprojām ir galvenais risinājums to augstās drošības un strukturālās stabilitātes dēļ, kā rezultātā nepārtraukti pieaug tirgus pieprasījums pēc alumīnija akumulatoru vākiem un ar tiem saistītajiem vāka komponentiem.

 

 

 

Raugoties no nozares perspektīvas, jaudas akumulatoru konstrukcijas komponentiem piemīt gan "beztaras materiālu apstrādes", gan "precīzas ražošanas" īpašības.

 

Izmaksu struktūras ziņā izejvielu izmaksas parasti veido vairāk nekā 50% no kopējām strukturālo komponentu izmaksām. Prizmatiskā alumīnija-korpusa akumulatoru konstrukcijas komponentos kā galvenais materiāls galvenokārt tiek izmantots alumīnija sakausējums, kā arī palīgmateriāli, piemēram, varš, tērauds un inženiertehniskā plastmasa. Piemēram, akumulatoru augšējā vāka konstrukcijās parastajām akumulatoru alumīnija pārklājuma plāksnēm ir jāsabalansē izturība, vadītspēja un izturība pret koroziju.

 

Dažiem pašreizējiem -vadošajiem komponentiem ir nepieciešamas arī vara-alumīnija kompozītmateriālu struktūras, lai līdzsvarotu vadītspēju un svara kontroli. Piemēram, dažās akumulatoru sistēmās strāvas savienojuma komponentos tiek izmantotas vara un alumīnija bimetāla bipolāru plākšņu konstrukcijas.

 

Ražošanas pusē akumulatoru strukturālo komponentu ražošana ir tipisks precīzas ražošanas process. Apvalks parasti tiek ražots, izmantojot štancēšanas un vairāku izstiepšanas procesus, savukārt augšējā vāka montāža ietver vairākus procesus, piemēram, štancēšanu, lāzermetināšanu, iesmidzināšanu un precīzu montāžu. Nozarē pieaugot automatizācijas līmenim, strukturālo komponentu ražošana pakāpeniski pāriet uz elastīgām ražošanas līnijām un ļoti automatizētām iekārtām, lai apmierinātu liela mēroga, augstas-konsekvences ražošanas prasības.

 

 

Jaunas enerģijas transportlīdzekļu jaudas akumulatori parasti sastāv no simtiem vai pat tūkstošiem elementu; tāpēc elementu konsistence ir ļoti svarīga visa akumulatora moduļa un akumulatora bloka veiktspējai. Šajā pielietojuma vidē konstrukcijas komponentu ražošanas precizitātei un kvalitātes stabilitātei jāsasniedz ārkārtīgi augsti standarti.

 

Automobiļu -kategorijas akumulatoru ražošanā parasti defektu līmenis jākontrolē PPM līmenī, kas izvirza stingras prasības attiecībā uz izmēru precizitāti, metināšanas kvalitāti un konstrukcijas komponentu blīvējuma uzticamību. Piemēram, prizmatiskajos akumulatoros metināšanas un blīvējuma kvalitāte starp Prismatic Lithium Battery Canopy un elementa korpusu tieši ietekmē akumulatora hermētiskumu un kalpošanas laiku.

 

Turklāt moduļa montāžas laikā augšējā vāka konstrukcijai ir jānodrošina arī strāvas savienojuma un drošības aizsardzības funkcijas; tādēļ strukturālajiem komponentiem, piemēram, alumīnija akumulatora kastes vākam, jābūt ar izcilu mehānisko izturību un karstumizturību.

 

 

Pēdējos gados, strauji attīstoties jauno enerģijas transportlīdzekļu nozarei, enerģijas akumulatoru izmaksas ir turpinājušas samazināties. Akumulatoru sistēmu izmaksu samazināšanu galvenokārt nodrošina trīs aspekti: liela mēroga-ražošana, tehnoloģiskie sasniegumi un materiālu izmaksu optimizācija.

 

Šūnu izmaksu struktūrā strukturālo komponentu izmaksas parasti veido aptuveni 8% no šūnu izmaksām. Lai gan izejvielu (piemēram, alumīnija, vara un tērauda) cenas nav būtiski samazinājušās, strukturālo komponentu kopējās izmaksas joprojām uzrāda lejupslīdi, pateicoties automatizētai ražošanai, uzlabotai materiālu izmantošanai un optimizētai ražošanas efektivitātei.

 

Piemēram, materiālu izkārtojuma dizaina optimizēšana var ievērojami uzlabot alumīnija izmantošanu, tādējādi samazinot vienības produkcijas izmaksas. Akumulatoru iepakošanas sistēmās uzlabota akumulatora pārsega plāksnes un saistīto augšējā vāka komponentu ražošanas efektivitāte ir galvenais faktors, kas veicina izmaksu samazināšanu strukturālo komponentu nozarē.

 

 

Akumulatora konstrukcijās ar cietu{0}}korpusu augšējā vāka sastāvdaļa ir tehnoloģiski vismodernākā daļa. Augšējais vāks ne tikai noblīvē akumulatora elementu, bet arī integrē vairākus galvenos funkcionālos moduļus.

 

Pirmkārt, tas nodrošina blīvējumu un fiksāciju. Pēc akumulatora elementa montāžas augšējais vāks tiek lāzer-metināts pie alumīnija korpusa, veidojot pilnībā noslēgtu struktūru. Komponenti, piemēram, Prismatic Lithium Battery Annexe, spēlē šo lomu to konstrukcijas dizainā.

 

Otrkārt, tas nodrošina strāvas vadīšanu. Augšējā vāka spailes ir piemetinātas ar akumulatora elementu izciļņiem, izmantojot savienojuma cilpas, nodrošinot strāvas vadīšanu akumulatora elementā un savienojot ar kopni moduļa līmenī.

 

Turklāt augšējais vāks apvieno vairākas drošības aizsardzības konstrukcijas. Piemēram, sprādziendrošas-plāksnes un apvēršanas{2}}plāksnes var samazināt spiedienu vai pārtraukt strāvu, ja akumulatora iekšējais spiediens neparasti palielinās, tādējādi samazinot akumulatora termiskās noplūdes risku. Dažos dizainos augšējā vāka komplektu sauc arī par LFP drošības vāka komplektu, ko izmanto kā drošības aizsardzības struktūru litija dzelzs fosfāta akumulatoru sistēmās.

 

 

Salīdzinot ar augšējā vāka komplektu, akumulatora korpusa ražošanas process ir salīdzinoši vienkāršs, parasti alumīnija korpusa konstrukciju ražošanai izmanto nepārtrauktu stiepšanas procesu. Tomēr, tā kā akumulatora enerģijas blīvums turpina pieaugt, prasības attiecībā uz korpusa materiāla veiktspēju kļūst arvien stingrākas.

 

Pašlaik nozare optimizē alumīnija sakausējuma materiālu formulējumus, lai uzlabotu korpusa izturību, stingrību un izturību pret koroziju. Vienlaikus dažos dizainparaugos tiek pārvietota sprādziendrošā konstrukcija no augšējā vāka uz korpusa atrašanās vietu, lai vēl vairāk uzlabotu akumulatora sistēmas drošību.

 

Turpinoties jauno enerģijas transportlīdzekļu un enerģijas uzglabāšanas nozaru paplašināšanai, akumulatoru konstrukciju komponenti turpinās uzlabot materiālu veiktspēju, konstrukcijas dizainu un ražošanas procesus, un galvenajiem strukturālajiem komponentiem, piemēram, litija{0}}jonu akumulatoru pārseguma plāksnēm, būs arvien lielāka nozīme akumulatoru drošības sistēmā.

 

 

 

Mēs specializējamies jaunu enerģijas akumulatoru strukturālo komponentu izpētē, izstrādē un ražošanā. Mūsu produkti aptver plašu barošanas akumulatoru augšējo vāku un strukturālo komponentu risinājumu klāstu, tostarp strāvas akumulatoru pārsegu plāksnes, prizmatiskus litija akumulatoru vākus, prizmatisku akumulatoru elementu augšējos vākus un alumīnija akumulatoru vākus. Izmantojot nobriedušu precīzu štancēšanu, lāzermetināšanu un automatizētus montāžas procesus, mēs varam nodrošināt ļoti uzticamuLitija{0}}jonu akumulatoru pārsega plāksnesun pielāgoti strukturālie komponenti jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, elektroinstrumentiem un enerģijas uzglabāšanas sistēmām, palīdzot klientiem izveidot drošākus un efektīvākus akumulatoru sistēmu dizainus.