Vỏ bao bì vỏ nhôm pin lithium{0}}ion: kiến ​​thức tổng quan về ngành

Vỏ nhôm của pin lithium{0}}ion là thành phần cấu trúc quan trọng dùng để bao bọc và bảo vệ cấu trúc tế bào bên trong của pin. Nó là một thành phần an toàn và rào cản vật lý không thể thay thế trong pin. Vỏ trực tiếp xác định độ kín khí, tuổi thọ và hiệu suất an toàn chống cháy nổ-của pin. Nó là giao diện cốt lõi kết nối hệ thống hóa học của pin và môi trường sử dụng bên ngoài. Từ góc độ phân loại kỹ thuật, vỏ pin lithium{6}}ion chủ yếu được chia thành ba dạng: gói hình vuông, hình trụ và gói mềm tùy theo các dạng đóng gói pin khác nhau. Trong số đó, Vỏ nhôm cho vỏ pin hình lăng trụ và hình trụ là giải pháp vỏ phổ biến cho pin hình lăng trụ và hình trụ, trong khi Túi nhôm ép cho Pin Li-ion đại diện cho lộ trình công nghệ đóng gói cho pin dạng gói mềm. Đối với người mua chuyên nghiệp và khách hàng kỹ thuật, việc hiểu bản chất của vỏ nhôm là giao diện ghép nối vật lý đa vật lý "{10}}nhiệt{11}}" là điểm khởi đầu cho việc lựa chọn khoa học và đánh giá nhà cung cấp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Đầu tiên, kết hợp chính xác các loại hợp kim. Thông qua việc tăng cường độ phân tán của nguyên tố mangan, hợp kim nhôm-mangan 3003 có thể tăng cường độ chảy lên 130-150MPa mà không làm giảm đáng kể độ giãn dài, chính xác nằm trong phạm vi cân bằng là "khả năng chống phồng khí bên trong" và "thỏa mãn với việc kéo sâu mà không bị nứt". Hợp kim này được tăng cường xử lý không nhiệt và các tính chất cơ học của nó đáp ứng yêu cầu sử dụng sau khi kéo, tránh nguy cơ biến dạng kích thước do xử lý lão hóa. Thứ hai, kiểm soát tính đồng nhất của cấu trúc hạt. Các hạt thô hoặc cấu trúc tinh thể hỗn hợp là nguồn gây ra vết nứt cực nhỏ. Các nhà sản xuất chuyên nghiệp tiến hành kiểm tra lấy mẫu kim loại đối với từng lô vật liệu cơ bản, yêu cầu kích thước hạt trung bình phải được kiểm soát ở mức 30-60 μm và tỷ lệ hạt đẳng trục không được nhỏ hơn 85%. Tính ngẫu nhiên của hướng hạt được xác minh thông qua nhiễu xạ tán xạ ngược electron để tránh sự khác biệt về hiệu suất vẽ theo các hướng khác nhau do nồng độ kết cấu.

 

Thứ ba, chất lượng bề mặt và kỹ thuật màng thụ động. Điểm nóng chảy của màng alumina tự nhiên cao tới 2072 độ, cao hơn nhiều so với ma trận nhôm. Nếu quá dày hoặc phân bố không đều sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của hàn laser. Các sản phẩm vỏ nhôm chất lượng cao-yêu cầu độ nhám bề mặt vật liệu nền Ra được kiểm soát ở mức 0,2-0,4μm và độ dày màng oxit không được vượt quá 50nm. Xử lý thụ động hóa học có thể được cung cấp theo nhu cầu để tạo thành màng thụ động nhân tạo đồng nhất và có thể kiểm soát, có thể cải thiện đáng kể chiều rộng và tính nhất quán của cửa sổ hàn. Thứ tư, khả năng tương thích với môi trường và thiết kế có tuổi thọ lâu dài. Kiểm soát chặt chẽ các tạp chất tiềm ẩn-cao như đồng và niken (đồng Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05%, niken Nhỏ hơn hoặc bằng 0,01%) để tránh ăn mòn pin-cục bộ. Đối với các hệ thống điện áp cao hoặc môi trường có độ ẩm cực cao, lớp phủ gốm hoặc lớp phủ cacbon bên trong tường có thể được tùy chỉnh để cải thiện hơn nữa độ trơ hóa học. Đồng thời, khả năng tái chế 100% của vỏ nhôm đáp ứng yêu cầu mua hàng của khách hàng Châu Âu và Châu Mỹ về lượng khí thải carbon và nền kinh tế tuần hoàn.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Việc sản xuất vỏ nhôm bao gồm nhiều liên kết quy trình chính như lựa chọn vật liệu, xử lý tạo hình, hàn kín và xử lý bề mặt. Về quy trình đúc, vỏ chủ yếu sử dụng công nghệ dập và tạo hình căng. Ngoại trừ vỏ vỏ, vỏ hợp kim nhôm thường có thể được kéo dài và tạo hình trong một bước. Để nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm tỷ lệ kẹt khuôn và phế liệu, các bộ phận tạo phôi tự động và thiết bị dập khuôn liên tục thường được sử dụng trong ngành. Đối với vỏ pin dập bản vẽ sâu bằng nhôm, quy trình vẽ sâu nhiều đường -là cốt lõi của việc hiện thực hóa một thùng chứa hình vuông có tỷ lệ khung hình cao - quá trình chuyển đổi từ phôi hình tròn sang vỏ hình chữ nhật yêu cầu kiểm soát chính xác lượng biến dạng và lực giữ phôi của mỗi đường chuyền bản vẽ. Việc kiểm soát vết nứt ở khu vực góc là một quá trình khó khăn.

 

Về công nghệ hàn, việc hàn vỏ và nắp pin là rào cản đầu tiên để đảm bảo độ kín, ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở và tuổi thọ của pin. Công nghệ hàn laser để hàn kín lớp vỏ nhôm hình vuông đã trải qua quá trình lặp lại liên tục: giai đoạn đầu, tốc độ hàn thấp hơn 100mm/s, sau đó phát triển lên giai đoạn 100-200mm/s. Các công nghệ như hàn kết hợp laze hoặc hàn xoay tần số cao{6}}chùm tia laze đã được sử dụng để cải thiện tốc độ và chất lượng. Ở giai đoạn hiện tại, phương pháp hàn tốc độ cao-từ 300mm/s trở lên đang được khám phá, sử dụng phương pháp hàn điểm hình khuyên bằng laser và các công nghệ khác để cải thiện đáng kể độ ổn định khi hàn và khả năng tương thích của sản phẩm. Hàn laser hợp kim nhôm phải đối mặt với những khó khăn kỹ thuật như lỗ chân lông, vết nứt nóng và vết bắn tung tóe, cần được khắc phục thông qua kiểm soát năng lượng chính xác và quản lý khí bảo vệ.

 

Về mặt công nghệ niêm phong và bảo vệ, thiết kế niêm phong đóng một vai trò quan trọng trong độ tin cậy của điện áp pin. Trong quá trình thiết kế, cần tính toán một cách có hệ thống lượng nén của vòng đệm, kết cấu của rãnh bịt, dung sai lắp ráp và biến dạng của nắp cuối. Đối với các ứng dụng trong môi trường nước sâu hoặc độ ẩm-cao, có thể sử dụng thiết kế kết hợp giữa cấu trúc cabin chịu áp lực-, cốt thép bầu bên trong và vòng đệm kín xuyên tâm O- để chống sốc áp suất. Ngoài ra, các quy trình xử lý bề mặt như phủ màng xanh giúp nâng cao mật độ năng lượng và năng suất sản xuất bằng cách tối ưu hóa cấu trúc lớp phủ (như sắp xếp phần chồng lên nhau trên bề mặt cong góc).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lĩnh vực xe năng lượng mới là kịch bản ứng dụng quan trọng nhất đối với vỏ nhôm. Các bộ pin điện có yêu cầu cực kỳ khắt khe về độ bền cao, trọng lượng nhẹ và độ an toàn cao của vỏ. Hệ thống lithium iron phosphate tương ứng với pin LiFePo4 LFP Lithium Iron Phosphate được sử dụng rộng rãi trong hệ thống ắc quy cho ô tô khách và xe thương mại vì tính ổn định nhiệt tuyệt vời. Vỏ nhôm đóng nhiều vai trò trong việc dẫn nhiệt, bảo vệ cơ học và cách điện. Vỏ pin hình trụ lớn cũng nhanh chóng thâm nhập vào lĩnh vực xe sử dụng năng lượng mới do tính an toàn cao và hiệu suất sạc nhanh.

 

Lĩnh vực hệ thống lưu trữ năng lượng đã đặt ra các yêu cầu riêng biệt về độ tin cậy, tuổi thọ và hiệu quả-chi phí của vỏ nhôm. Các kịch bản lưu trữ năng lượng thường yêu cầu vòng đời hơn 6.000 lần, đòi hỏi lớp vỏ nhôm phải duy trì độ kín khí tốt và độ ổn định về cấu trúc trong quá trình sử dụng-lâu dài và sẽ không bị rò rỉ do ăn mòn-vi mô hoặc mỏi do căng thẳng. Pin hình trụ lớn thường sử dụng giải pháp đóng gói vỏ nhôm. Dựa vào trọng lượng nhẹ, độ dẫn nhiệt tốt và đặc tính chi phí có thể kiểm soát được, chúng được sử dụng rộng rãi trong pin hình trụ lưu trữ năng lượng.

 

Lĩnh vực điện tử tiêu dùng có yêu cầu cao về độ mỏng, nhẹ, cảm giác và khả năng tích hợp của vỏ pin. Màng nhựa mềm-bọc nhôm{2}}chiếm vị trí thống trị trong lĩnh vực này nhờ những ưu điểm như trọng lượng nhẹ, mật độ năng lượng cao và điện trở trong thấp. Vỏ nhôm cho pin lithium polymer được định hướng cho pin lithium polymer và có giá trị độc đáo trong việc thích ứng hình dạng linh hoạt. Lĩnh vực thiết bị đặc biệt có các yêu cầu bổ sung về hiệu suất bảo vệ đối với vỏ pin. Ví dụ: vỏ pin được sử dụng bởi các-robot nước sâu cần chịu được áp lực nước khoảng 1MPa (tương ứng với độ sâu nước khoảng 100 mét). Thiết kế yêu cầu tính toán một cách có hệ thống độ dày của tường, các gân gia cố, kết cấu lớp phủ cuối và độ tin cậy bịt kín.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nếu bạn cần tùy chỉnhPin nhôm hình lăng trụ LiFePo4đối với dự án năng lượng hoặc lưu trữ năng lượng có độ bảo mật cao-tiếp theo của bạn, nhóm kỹ thuật của chúng tôi có thể cung cấp-hỗ trợ kỹ thuật toàn bộ quy trình từ lựa chọn vật liệu đến mô phỏng cấu trúc để đảm bảo rằng thiết kế vỏ hoàn toàn phù hợp với nhu cầu hệ thống của bạn.