O invólucro de alumínio para célula prismática de íon de lítio: inovação de materiais e atualização de desempenho impulsionam a transformação da indústria

Na era de rápido desenvolvimento da indústria de veículos com novas energias, a segurança e a eficiência das baterias tornaram-se a chave para a competitividade central. Como a "armadura protetora" da bateria, o invólucro de alumínio para célula prismática de íon de lítio, com sua seleção de material, design de desempenho e processo de fabricação, determina diretamente o nível de segurança, autonomia e custo abrangente de todo o veículo. Dos materiais metálicos tradicionais aos materiais compósitos modernos, o desenvolvimento do Li on Cell Aluminum Shell é um epítome vívido da iteração tecnológica na nova indústria de energia. Suas características e requisitos de desempenho continuamente atualizados estão estabelecendo uma base sólida para a popularização dos veículos elétricos.

As células prismáticas Samsung O invólucro de alumínio é um componente estrutural central de veículos elétricos, usado principalmente para abrigar baterias de alta-tensão, componentes eletrônicos, sensores e conectores, servindo como uma interface fundamental entre o sistema de propulsão e a estrutura da carroceria do veículo. O tamanho das células prismáticas lfp O invólucro de alumínio em veículos elétricos puros é geralmente grande, com produtos convencionais tendo um comprimento de cerca de dois metros e uma largura de cerca de 1,4 metros. Alcançar um desempenho-à prova d'água e hermético de alto padrão para uma estrutura tão grande representa sérios desafios para os processos de projeto e fabricação. Atualmente, as empresas nacionais garantem a operação segura e estável de baterias em ambientes complexos, como passar por tecnologias inovadoras-à prova de vazamentos e testes rigorosos de hermeticidade antes de saírem da fábrica.

Enquanto isso, o invólucro de alumínio da bateria de lítio da célula realiza múltiplas missões de proteção: deve ter estabilidade estrutural suficiente para proteger o módulo da bateria contra danos em acidentes de colisão; cooperar com o sistema de resfriamento-integrado para suprimir o superaquecimento da bateria, garantindo que as baterias de-íon de lítio funcionem dentro da faixa de temperatura ideal de 10-40 graus; e resistir às influências ambientais, como vento, chuva e corrosão, para garantir uma operação eficaz-da bateria a longo prazo. Além disso, devido à alta frequência de carregamento e alta intensidade de corrente dos veículos elétricos, o invólucro de alumínio da bateria prismática de lítio também deve ter excelente isolamento, resistência a altas temperaturas, resistência ao envelhecimento, bem como retardamento de chama sem halogênio e baixa densidade de fumaça durante a queima.

(1) Desempenho Mecânico: Garantia Básica para Segurança Estrutural
A rigidez da bateria de célula seca de lítio O invólucro de alumínio afeta diretamente a rigidez geral do corpo branco e deve atender aos padrões de segurança, como colisão frontal e colisão lateral. No atual projeto de estrutura sanduíche convencional, a espuma de alumínio é frequentemente usada como material de núcleo, combinada com as vantagens de alta rigidez específica e baixo peso dos componentes-reforçados com fibra. Isto não só melhora a estabilidade estrutural, mas também otimiza o desempenho de ruído e vibração (NVH) do veículo. Este design permite que o invólucro de alumínio da célula de fosfato de íon de lítio tenha um melhor desempenho na resistência a impactos externos, construindo uma barreira protetora sólida para o módulo da bateria.

(2) Gerenciamento Térmico e Retardo de Chama: Dupla Capacitação de Controle de Temperatura e Segurança
O invólucro de alumínio para células prismáticas de fosfato de ferro-lítio feitas de materiais compósitos apresenta vantagens notáveis. Entre eles, a condutividade térmica dos materiais compósitos reforçados com fibra de carbono-é apenas 1/200 da liga de alumínio, com melhor isolamento, que pode resistir melhor a ambientes de altas e baixas temperaturas. O excelente efeito de isolamento térmico reduz o consumo de energia do sistema de gestão térmica, ajuda a melhorar a eficiência da autonomia do veículo e a reduzir o consumo total de energia. Ao mesmo tempo, a baixa condutividade térmica estabelece a base para o desempenho retardador de chamas. Ao adicionar retardadores de chama, o invólucro de alumínio da célula de energia de lítio pode facilmente atender aos padrões internacionais de retardadores de chama, como UL94-V-0 e UL94-5VB, reduzindo significativamente o risco de incêndio da bateria.

(3) Desempenho Abrangente: Adaptação Multi-dimensional às Necessidades Práticas
O invólucro de alumínio das células de lítio lto precisa atender a vários requisitos, como resistência à corrosão e estanqueidade ao ar. O design da estrutura sanduíche melhora significativamente sua resistência à corrosão e desempenho de vedação. Ao otimizar a disposição da fibra e o conteúdo do volume da fibra, também é possível obter blindagem eletromagnética em áreas-chave, evitando interferência do sistema de bateria em outros equipamentos eletrônicos do veículo. Além disso, a aplicação de materiais compósitos oferece mais espaço para o design integrado do invólucro de alumínio para célula de bateria de polímero de lítio. Componentes de reforço, sensores, peças de conexão, etc. podem ser integrados, simplificando a estrutura e melhorando a eficiência da montagem.

Sob a tendência da indústria de "substituir o aço pelo plástico", o material do Li on Cell Aluminum Shell está acelerando em direção aos plásticos reforçados termoplásticos. Em comparação com os materiais extrudados tradicionais de aço e alumínio, os plásticos termoplásticos têm vantagens óbvias em muitos aspectos: eles não apenas reduzem o peso do veículo e ajudam a melhorar a autonomia, mas também encurtam o tempo do ciclo de produção e reduzem os custos de fabricação. O demonstrador técnico desenvolvido pela Lanxess e Kautex Textron Group em cooperação usa resina termoplástica de fibra longa direta (D-LFT) e poliamida 6 (PA 6) para criar células prismáticas Samsung de plástico em grande-escala, totalmente- Invólucro de alumínio com tamanho de 1400*1400 mm e peso de apenas dois{9}}dígitos em quilogramas, verificando totalmente as vantagens notáveis dos plásticos termoplásticos em peso, custo, integração de funções e isolamento elétrico.

Em termos de processo de fabricação, o processo de moldagem LFT de-estágio único-alcançou um avanço. Componentes como a bandeja do casco, a tampa do casco e o dispositivo de proteção inferior das células prismáticas lfp O casco de alumínio pode ser produzido integralmente. A poliamida 6 Durethan B24CMH2.0 otimizada da Lanxess é usada como composto de moldagem, misturada com mecha de fibra de vidro da Kautex e, em seguida, reforçada localmente com material compósito termoplástico reforçado com fibra de dinalite Tepex da Lanxess-. Isto não só simplifica o processo de produção, mas também reduz bastante o ciclo de fabricação, que é mais econômico do que a tecnologia de processamento de materiais de aço e alumínio. Em contraste, o invólucro de alumínio da bateria de lítio de célula tradicional feito de materiais metálicos tem custos elevados, peso pesado e montagem complexa devido ao seu grande tamanho, muitos componentes e múltiplos processos, como soldagem, perfuração, fixação e revestimento por imersão catódica.

A inovação de materiais e a atualização de desempenho do invólucro de alumínio da bateria prismática de lítio são suportes importantes para o desenvolvimento de alta-qualidade da indústria de veículos de nova energia. De materiais metálicos a materiais compósitos reforçados termoplásticos, de processamento de múltiplos-processos à moldagem integrada, o invólucro de alumínio da bateria de célula seca de lítio está caminhando em direção a uma direção mais segura, mais leve, mais econômica e mais integrada. Com a iteração contínua da tecnologia, oInvólucro de alumínio para célula prismática de íon de lítioromperá ainda mais os limites de desempenho no futuro, injetará um impulso mais forte na segurança e eficiência dos veículos elétricos e promoverá a nova indústria energética para avançar de forma constante no caminho da inovação.