Comparació de les formes d'embalatge de bateries d'ions de liti-: avantatges bàsics de les bateries-toves, d'alumini- i d'acer-

Amb el desenvolupament continu de la nova indústria energètica i el mercat de l'electrònica de consum, la seguretat, la densitat d'energia i la fiabilitat estructural de les bateries d'ions de liti-han rebut una atenció creixent. Des del punt de vista de l'embalatge, les bateries d'ions de liti-es divideixen principalment en tres tipus: bateries-d'acer, bateries-d'alumini i bateries-toves. Sota la premissa d'utilitzar els mateixos materials cel·lulars i estructura interna, les diferències de rendiment entre aquests tres tipus d'embalatge es troben principalment en les propietats del material de la carcassa i el disseny estructural. Com a component important dels sistemes d'alimentació i dels sistemes d'emmagatzematge d'energia, l'elecció de la carcassa de la bateria afecta directament el rendiment general de la bateria i els límits de l'aplicació.

 

 

Les bateries d'ions de liti-d'acer- van ser la forma d'embalatge més primerenca per aconseguir una aplicació industrial, que normalment presentaven una estructura cilíndrica. L'acer té una alta estabilitat física a l'aire, posseeix una excel·lent resistència a la pressió i resistència a l'impacte, i presenta la resistència mecànica més alta entre els tres esquemes d'embalatge. Aquesta característica va portar a l'adopció generalitzada de carcasses d'acer en els primers productes electrònics i algunes bateries d'utilitat.

 

A causa dels processos de fabricació madurs i dels costos de les matèries primeres relativament baixos, les bateries-de carcassa d'acer tenen un cert avantatge de preu. Tanmateix, la seva alta densitat i pes limiten inherentment la seva densitat d'energia i la seva lleugeresa del sistema. Per tant, la proporció de bateries amb carcassa d'acer-a les aplicacions actuals d'alta-energia-densitat està disminuint gradualment, però encara tenen valor en escenaris amb requisits de resistència estructural extremadament elevats.

 

 

Les bateries de liti amb carcassa d'alumini-normalment utilitzen una estructura prismàtica i són una de les formes d'embalatge principals de les bateries d'energia actuals i els sistemes d'emmagatzematge d'energia. En comparació amb les bateries amb carcassa d'acer-, les bateries d'alumini-ofereixen avantatges importants de lleugeresa, reduint substancialment el pes del sistema alhora que compleixen els requisits de resistència estructural. Aquesta característica fa que la caixa d'alumini de la bateria de liti sigui un component clau en els nous vehicles d'energia i dispositius d'emmagatzematge d'energia.

 

Des del punt de vista del rendiment dels materials, les bateries-d'alumini tenen una gran resistència específica, mòdul específic i tenacitat a la fractura, alhora que mostren una bona resistència a la fatiga i a la corrosió. A més, l'alumini és químicament estable i no-magnètic, la qual cosa facilita el reciclatge durant l'ús i l'eliminació de la bateria. En comparació amb les solucions de carcassa d'acer-, les caixes de bateries d'alumini de cèl·lules prismàtiques superen les solucions de carcassa d'acer- en termes de densitat d'energia i densitat volumètrica, cosa que les fa més avantatjoses per a la integració del sistema i la utilització de l'espai.

 

En el camp dels vehicles d'energia nova, les caixes d'alumini de la bateria d'automòbils i les carcassas de les bateries dels cotxes EV s'han convertit en components bàsics crucials en el disseny estructural de la bateria d'energia, proporcionant un suport estructural fiable per als mòduls de la bateria i els paquets de bateries.

 

 

Les bateries de liti de bossa utilitzen pel·lícula de plàstic d'alumini-com a material d'encapsulació, amb la densitat d'energia i la utilització de volum més alta entre els tres mètodes d'encapsulació. Amb les mateixes condicions de mida, les bateries de bossa solen tenir una capacitat aproximadament entre un 10% i un 15% més gran que les solucions amb carcassa d'acer-i aproximadament entre un 5% i un 10% més alta que les solucions amb carcassa-d'alumini. Aquest avantatge els fa destacar en productes amb requisits d'espai i abast extremadament elevats.

 

Des del punt de vista del rendiment electroquímic, les bateries de bossa tenen una resistència interna relativament baixa, cosa que ajuda a reduir l'auto{0}}descàrrega i a millorar l'eficiència energètica. A més, pel que fa a la seguretat, l'encapsulació de la bossa normalment presenta un abombament o ruptura en cas d'una anomalia, facilitant l'alliberament ràpid de gas intern i reduint el risc d'explosió en comparació amb les carcasses rígides.

 

A més, les bateries de bossa ofereixen una major flexibilitat en el disseny estructural, permetent la personalització de diferents mides i formes per satisfer els requisits d'aplicació. Tanmateix, la seva carcassa exterior té una resistència a la compressió relativament feble, i sovint requereix materials auxiliars addicionals per al reforç estructural en sistemes de bateries d'energia a gran-escala, la qual cosa comporta una disminució de la utilització del volum del sistema. Per tant, actualment les bateries de bossa s'utilitzen més àmpliament en el camp de l'electrònica de consum 3C, amb una participació relativament limitada en els sistemes d'alimentació a gran-escala.

 

 

Des d'una perspectiva de desenvolupament de la indústria, les bateries-acerades s'estan concentrant gradualment en nínxols de mercat específics; les bateries de bossa continuen mantenint el seu avantatge en l'electrònica de consum, mentre que les bateries d'alumini-, especialment les caixes de bateries d'alumini New Energy, estan aconseguint una aplicació a gran-escala en vehicles d'energia nova i sistemes d'emmagatzematge d'energia. A mesura que les bateries de potència evolucionen cap a una densitat d'energia més alta, una consistència més alta i una seguretat més alta, els avantatges equilibrats complets de la carcassa de la bateria d'alumini i les carcassas d'alumini de la bateria d'ions de liti-es faran més destacats.

 

 

En els sistemes de bateries d'alimentació, la carcassa de la bateria no només compleix una funció d'embalatge, sinó que també es relaciona directament amb la gestió tèrmica, la seguretat estructural i la vida útil del sistema. Els components estructurals clau, com ara la carcassa de la bateria elèctrica, la carcassa d'alumini recarregable, la carcassa d'alumini quadrada de les bateries de liti i la placa de coberta de la bateria d'energia, s'actualitzen contínuament juntament amb el desenvolupament de la nova indústria energètica.

 

En el futur, amb l'expansió contínua dels nous mercats de vehicles d'energia i d'emmagatzematge d'energia, caixes d'alumini de bateries personalitzables i d'alt rendiment-Caixes d'alumini per a cotxes de nova energiajugarà un paper encara més crucial en els sistemes de bateries.

 

 

Ens centrem en l'R+D i la fabricació de nous components estructurals de bateries d'energia, proporcionant carcassa d'alumini d'alta-coherència i alta-fiabilitat i productes de suport relacionats per a bateries d'energia i sistemes d'emmagatzematge d'energia. Els nostres productes cobreixen carcassa de cel·les quadrades, conjunts de carcassa de bateries i solucions de components estructurals clau, ajudant els clients a aconseguir una major seguretat del sistema i eficiència d'integració en noves aplicacions energètiques.