La carcassa d'alumini per a la cèl·lula prismàtica d'ions de liti: la innovació de materials i l'actualització del rendiment impulsen la transformació de la indústria

En l'era del ràpid desenvolupament de la indústria dels vehicles d'energia nova, la seguretat i l'eficiència de les bateries s'han convertit en la clau de la competitivitat bàsica. Com a "armadura protectora" del paquet de bateries, la carcassa d'alumini per a cèl·lules prismàtiques d'ions de liti, amb la seva selecció de materials, disseny de rendiment i procés de fabricació, determina directament el nivell de seguretat, l'autonomia i el cost integral de tot el vehicle. Des de materials metàl·lics tradicionals fins a materials compostos moderns, el desenvolupament de la carcassa d'alumini Li on Cell és un vívid epítom de la iteració tecnològica a la nova indústria energètica. Les seves característiques actualitzades contínuament i els requisits de rendiment estan sent una base sòlida per a la popularització dels vehicles elèctrics.

La carcassa d'alumini de les cèl·lules prismàtiques de Samsung és un component estructural bàsic dels vehicles elèctrics, que s'utilitza principalment per allotjar bateries d'alt voltatge, components electrònics, sensors i connectors, que serveix com a interfície clau entre el sistema d'accionament i l'estructura de la carrosseria del vehicle. La mida de les cèl·lules prismàtiques lfp La carcassa d'alumini dels vehicles elèctrics purs és generalment gran, amb productes convencionals que tenen una longitud d'uns dos metres i una amplada d'uns 1,4 metres. Aconseguir un rendiment impermeable i hermètic d'alt-estàndard per a una estructura tan gran suposa grans reptes per als processos de disseny i fabricació. En l'actualitat, les empreses nacionals garanteixen el funcionament segur i estable dels paquets de bateries en entorns complexos, com ara les tecnologies innovadores a prova de-fuites i les proves d'estanquitat estrictes abans de sortir de la fàbrica.

Mentrestant, la carcassa d'alumini de la bateria de liti cel·lular realitza múltiples missions de protecció: ha de tenir una estabilitat estructural suficient per protegir el mòdul de la bateria dels danys en accidents de col·lisió; cooperar amb el sistema de refrigeració integrat-per suprimir el sobreescalfament de la bateria, assegurant-se que les bateries d'ions de liti-funcionin dins del rang de temperatura ideal de 10-40 graus ; i resisteix les influències ambientals com el vent, la pluja i la corrosió per garantir un funcionament efectiu-a llarg termini de la bateria. A més, a causa de l'alta freqüència de càrrega, l'alta intensitat de corrent dels vehicles elèctrics, la carcassa d'alumini de la bateria prismàtica de liti també ha de tenir un excel·lent aïllament, resistència a alta temperatura, resistència a l'envelliment, així com retard de flama sense halògens i baixa densitat de fum quan es crema.

(1) Rendiment mecànic: garantia bàsica per a la seguretat estructural
La rigidesa de la bateria de cèl·lules seques de liti La carcassa d'alumini afecta directament la rigidesa general del cos blanc i ha de complir els estàndards de seguretat com ara la col·lisió frontal i la col·lisió lateral. En el disseny de l'estructura sandvitx actual, sovint s'utilitza escuma d'alumini com a material bàsic, combinat amb els avantatges d'una alta rigidesa específica i un baix pes dels components reforçats amb fibra-. Això no només millora l'estabilitat estructural sinó que també optimitza el rendiment de soroll i vibració (NVH) del vehicle. Aquest disseny permet que la carcassa d'alumini per a la cèl·lula de fosfat d'ions de liti funcioni millor en la resistència als impactes externs, construint una sòlida barrera protectora per al mòdul de la bateria.

(2) Gestió tèrmica i retard de flama: potenciació dual de control de temperatura i seguretat
La carcassa d'alumini per a cèl·lules prismàtiques de fosfat de ferro de liti fetes de materials compostos mostra avantatges excepcionals. Entre ells, la conductivitat tèrmica dels materials compostos-reforçats amb fibra de carboni és només 1/200 de la de l'aliatge d'alumini, amb un millor aïllament, que pot resistir millor entorns d'alta i baixa temperatura. L'excel·lent efecte d'aïllament tèrmic redueix el consum d'energia del sistema de gestió tèrmica, ajuda a millorar l'eficiència de l'autonomia del vehicle i redueix el consum total d'energia. Al mateix temps, la baixa conductivitat tèrmica posa les bases per al rendiment ignífug. Afegint retardants de flama, la carcassa d'alumini de la cèl·lula de potència de liti pot complir fàcilment amb els estàndards internacionals ignífugs com UL94-V-0 i UL94-5VB, reduint molt el risc d'incendi de la bateria.

(3) Rendiment integral: adaptació multi-dimensional a les necessitats pràctiques
La carcassa d'alumini de les cèl·lules de liti lto ha de complir múltiples requisits, com ara la resistència a la corrosió i l'estanquitat. El disseny de l'estructura sandvitx millora significativament la seva resistència a la corrosió i el seu rendiment de segellat. Optimitzant la disposició de la fibra i el contingut del volum de fibra, també es pot aconseguir un blindatge electromagnètic en àrees clau, evitant interferències del sistema de bateries en altres equips electrònics del vehicle. A més, l'aplicació de materials compostos ofereix més espai per al disseny integrat de la carcassa d'alumini per a la cèl·lula de la bateria de polímer de liti. Es poden integrar components de reforç, sensors, peces de connexió, etc., simplificant l'estructura i millorant l'eficiència del muntatge.

Sota la tendència de la indústria de "substituir l'acer per plàstic", el material de la carcassa d'alumini Li on Cell s'està accelerant cap als plàstics reforçats amb termoplàstics. En comparació amb els materials tradicionals d'acer i alumini extruït, els plàstics termoplàstics tenen avantatges evidents en molts aspectes: no només redueixen el pes del vehicle i ajuden a millorar l'autonomia, sinó que també escurcen el temps del cicle de producció i redueixen els costos de fabricació. El demostrador tècnic desenvolupat per Lanxess i Kautex Textron Group en cooperació utilitza Direct Long Fiber Thermoplastic (D-LFT) i la resina de poliamida 6 (PA 6) per crear una-cel·lula de plàstic-de plàstic Samsung a gran escala. Carcassa d'alumini amb una mida de 1400 quilograms i un pes de només 1400 quilograms{{14} quilograms. verificant els destacats avantatges dels plàstics termoplàstics en pes, cost, integració funcional i aïllament elèctric.

Pel que fa al procés de fabricació, el procés d'emmotllament LFT d'una-etapa D- ha aconseguit un gran avenç. Components com la safata de la carcassa, la coberta de la carcassa i el dispositiu de protecció inferior de les cèl·lules prismàtiques lfp La carcassa d'alumini es pot produir de manera integral. La poliamida 6 optimitzada Durethan B24CMH2.0 de Lanxess s'utilitza com a compost d'emmotllament, es barreja amb la fibra de vidre de Kautex, i després es reforça localment amb el material compost termoplàstic reforçat amb fibra de dinalita Tepex de Lanxess{{7}. Això no només simplifica el procés de producció, sinó que també escurça molt el cicle de fabricació, que és més econòmic que la tecnologia de processament dels materials d'acer i alumini. En canvi, la carcassa d'alumini de la bateria de liti de cèl·lules tradicionals feta de materials metàl·lics té uns costos elevats, un pes elevat i un muntatge complex a causa de la seva gran mida, molts components i múltiples processos com ara soldadura, perforació, fixació i recobriment per immersió catòdica.

La innovació material i l'actualització del rendiment de la carcassa d'alumini de la bateria prismàtica de liti són suports importants per al desenvolupament d'alta-qualitat de la indústria de vehicles d'energia nova. Des de materials metàl·lics fins a materials compostos reforçats amb termoplàstics, des del processament multi-procés fins a l'emmotllament integrat, la carcassa d'alumini de la bateria seca de liti s'està movent cap a una direcció més segura, més lleugera, més econòmica i més integrada. Amb la contínua iteració de la tecnologia, elCarcassa d'alumini per a cèl·lula prismàtica d'ions de lititrencarà encara més els límits de rendiment en el futur, donarà un impuls més fort a la seguretat i l'eficiència dels vehicles elèctrics i promourà la nova indústria energètica per avançar de manera constant en el camí de la innovació.