Aluminiumsskallen til lithium-ion prismatisk celle: materialeinnovation og ydeevneopgradering driver industritransformation

I en tid med hurtig udvikling af den nye energikøretøjsindustri er batterisikkerhed og effektivitet blevet nøglen til kernekonkurrenceevnen. Som batteripakkens "beskyttende rustning" bestemmer aluminiumsskallen til lithium-ion prismatisk celle, med dens materialevalg, ydeevnedesign og fremstillingsproces, direkte sikkerhedsniveauet, rækkevidden og den samlede pris for hele køretøjet. Fra traditionelle metalmaterialer til moderne kompositmaterialer er udviklingen af ​​Li on Cell Aluminium Shell et levende indbegreb af teknologisk iteration i den nye energiindustri. Dens løbende opgraderede egenskaber og ydeevnekrav lægger et solidt grundlag for populariseringen af ​​elektriske køretøjer.

Samsung prismatiske celler aluminiumsskal er en kernestrukturel komponent i elektriske køretøjer, hovedsagelig brugt til at huse højspændingsbatterier, elektroniske komponenter, sensorer og konnektorer, der fungerer som en nøglegrænseflade mellem drivsystemet og køretøjets karrosseristruktur. Størrelsen af ​​de prismatiske lfp-celler Aluminiumsskal i rene elektriske køretøjer er generelt stor, med konventionelle produkter med en længde på omkring to meter og en bredde på omkring 1,4 meter. Opnåelse af høj-standard vandtæt og lufttæt ydeevne for en så stor struktur udgør store udfordringer for design- og fremstillingsprocesser. På nuværende tidspunkt sikrer indenlandske virksomheder en sikker og stabil drift af batteripakker i komplekse miljøer, såsom at gennemsøge innovative -lækagesikre teknologier og strenge lufttæthedstests, før de forlader fabrikken.

I mellemtiden udfører cellelithiumbatteriet aluminiumsskal flere beskyttelsesopgaver: det skal have tilstrækkelig strukturel stabilitet til at beskytte batterimodulet mod skader i kollisionsulykker; samarbejde med det indbyggede-kølesystem for at undertrykke batterioverophedning og sikre, at lithium-ion-batterier fungerer inden for det ideelle temperaturområde på 10-40 grader; og modstå miljøpåvirkninger såsom vind, regn og korrosion for at sikre langsigtet{5}}effektiv drift af batteriet. På grund af den høje opladningsfrekvens, høje strømintensitet af elektriske køretøjer skal lithiumprismatisk batteri Aluminiumsskal desuden også have fremragende isolering, høj temperaturbestandighed, ældningsmodstand samt halogenfri flammehæmning og lav røgtæthed ved brænding.

(1) Mekanisk ydeevne: Kernegaranti for strukturel sikkerhed
Stivheden af ​​lithium-tørcellebatteriet Aluminiumsskal påvirker direkte den samlede stivhed af den hvide krop og skal opfylde sikkerhedsstandarder såsom frontalkollision og sidekollision. I det nuværende mainstream-sandwichstrukturdesign bruges aluminiumskum ofte som kernematerialet kombineret med fordelene ved høj specifik stivhed og lav vægt af fiber-forstærkede komponenter. Dette forbedrer ikke kun den strukturelle stabilitet, men optimerer også køretøjets støj-, vibrations- (NVH) ydeevne. Dette design gør det muligt for aluminiumsskallen til lithium-ion-phosphat-cellen at yde bedre til at modstå ydre påvirkninger, hvilket bygger en solid beskyttende barriere for batterimodulet.

(2) Termisk styring og flammehæmning: Dobbelt styrkelse af temperaturkontrol og sikkerhed
Aluminiumskallen til prismatiske lithiumjernfosfatceller fremstillet af kompositmaterialer viser enestående fordele. Blandt dem er den termiske ledningsevne af kulfiber-forstærkede kompositmaterialer kun 1/200 af aluminiumslegeringsevnen med bedre isolering, som bedre kan modstå høje og lave temperaturer. Den fremragende termiske isoleringseffekt reducerer varmestyringssystemets energiforbrug, hjælper med at forbedre effektiviteten af ​​køretøjets rækkevidde og reducere det samlede strømforbrug. Samtidig lægger den lave varmeledningsevne grundlaget for flammehæmmende ydeevne. Ved at tilføje flammehæmmere kan lithium-energicellens aluminiumsskal nemt opfylde internationale flammehæmmende standarder som UL94-V-0 og UL94-5VB, hvilket i høj grad reducerer risikoen for batteribrand.

(3) Omfattende ydeevne: Multi-tilpasning til praktiske behov
Lto lithiumcellerne i aluminium skal opfylde flere krav, såsom korrosionsbestandighed og lufttæthed. Sandwichstrukturdesignet forbedrer dens korrosionsbestandighed og tætningsevne markant. Ved at optimere fiberlayup og fibervolumenindhold kan der også opnås elektromagnetisk afskærmning i nøgleområder, hvilket undgår interferens fra batterisystemet på andet elektronisk udstyr i køretøjet. Derudover giver anvendelsen af ​​kompositmaterialer mere plads til det integrerede design af aluminiumsskallen til lithium polymer battericelle. Forstærkningskomponenter, sensorer, forbindelsesdele osv. kan alle integreres, hvilket forenkler strukturen og forbedrer montageeffektiviteten.

Under industritrenden med at "erstatte stål med plast" accelererer materialet i Li on Cell Aluminium Shell mod termoplastisk forstærket plast. Sammenlignet med traditionelle ekstruderede stål- og aluminiumsmaterialer har termoplastisk plast indlysende fordele i mange aspekter: de reducerer ikke kun køretøjets vægt og hjælper med at forbedre rækkevidden, men forkorter også produktionscyklustiden og reducerer fremstillingsomkostningerne. Den tekniske demonstrator udviklet af Lanxess og Kautex Textron Group i samarbejde bruger Direct Long Fiber Thermoplastic (D-LFT) og polyamid 6 (PA 6) harpiks til at skabe en stor-alle-plastik samsung prismatiske celler Aluminiumsskal med en størrelse på 1400*{2}}en vægt på kun dobbeltcifret{1400 mm, og en vægt på kun 1400 mm. de fremragende fordele ved termoplastisk plast i vægt, pris, funktionsintegration og elektrisk isolering.

Med hensyn til fremstillingsprocessen har enkelt-D-LFT-støbeprocessen opnået et gennembrud. Komponenter som skalbakken, skaldækslet og undervognsbeskyttelsesanordningen til de prismatiske lfp-celler Aluminiumsskal kan fremstilles integreret. Lanxess's optimerede Durethan B24CMH2.0 polyamid 6 bruges som støbemasse, blandet med Kautex' glasfiberroving og derefter lokalt forstærket med Lanxess's Tepex dynalit fiber-forstærket termoplastisk kompositmateriale. Dette forenkler ikke kun produktionsprocessen, men forkorter også fremstillingscyklussen betydeligt, hvilket er mere økonomisk end forarbejdningsteknologien af ​​stål- og aluminiumsmaterialer. I modsætning hertil har det traditionelle celle-lithiumbatteri aluminiumsskal lavet af metalmaterialer høje omkostninger, tung vægt og kompleks montering på grund af sin store størrelse, mange komponenter og flere processer såsom svejsning, boring, fiksering og katodisk dyppebelægning.

Materialinnovationen og ydeevneopgraderingen af ​​det prismatiske lithiumbatteri Aluminiumsskal er vigtig understøttelse af den høje-kvalitetsudvikling af den nye energikøretøjsindustri. Fra metalmaterialer til termoplastisk forstærkede kompositmaterialer, fra multi-procesbehandling til integreret støbning, bevæger lithium-tørcellebatteriet aluminiumsskal sig mod en sikrere, lettere, mere økonomisk og mere integreret retning. Med den kontinuerlige iteration af teknologiAluminiumsskal til lithium-ion prismatisk cellevil yderligere bryde gennem ydeevnegrænser i fremtiden, injicere stærkere momentum i sikkerheden og effektiviteten af ​​elektriske køretøjer og fremme den nye energiindustri til at bevæge sig støt fremad på innovationens vej.