Analyse des Branchenwissens zu Aluminium-Li--Ionenzellen

Das Aluminiumgehäuse der Lithium-Ionen-Batterie ist eine externe Batterieschutzstruktur aus Aluminiumlegierungsmaterialien. Es wird hauptsächlich in quadratischen Lithium--Ionenbatterien verwendet. Der Hauptgrund dafür, dass Lithium-Ionen-Batterien in Aluminiumhüllen verpackt werden, ist ihr geringes Gewicht und ihre bessere Sicherheitsleistung als Stahlhüllen. Das Design von Aluminiumschalen wird üblicherweise in eckige Ecken und abgerundete Ecken unterteilt. Das Material ist meist eine Aluminium-Manganlegierung. Dabei spielen die Legierungsbestandteile Mn, Cu, Mg, Si und Fe eine Schlüsselrolle: Cu und Mg werden zur Verbesserung von Festigkeit und Härte eingesetzt, Mn erhöht die Korrosionsbeständigkeit, Si kann den Wärmebehandlungseffekt von Magnesium-haltigen Aluminiumlegierungen optimieren und Fe trägt zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit bei. Mit seinen erheblichen Vorteilen hat sich das LiSoCl2-Batteriegehäuse zum Mainstream der flüssigen Lithium-Ionen---Batterien entwickelt, deckt fast alle damit verbundenen Anwendungsbereiche ab und entwickelt sich weiterhin in Richtung hoher Härte und geringem Gewicht weiter.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aus verarbeitungstechnischer Sicht sind vollautomatische Bearbeitungsanlagen zum Schlüssel zur Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit von Aluminiumschalen geworden. Bei der herkömmlichen Verarbeitung neigt die obere Abdeckung beim Verbinden der oberen Abdeckung und der Schale zum Wackeln und Durchbiegen, was sich auf das Erscheinungsbild und die Genauigkeit des Endprodukts auswirkt. Moderne Vollautomatiktechnik löst dieses Problem effektiv und verbessert die Stabilität der Batterie deutlich. Unter dem Gesichtspunkt der technologischen Reife ist die Aluminiumschalentechnologie sehr ausgereift und stellt relativ tolerante Anforderungen an die Materialinflationsrate, die Expansionsrate und andere Indikatoren, und es gibt keine offensichtlichen technischen Hindernisse. Im Gegensatz dazu steht das Polymer-Lithium-Batteriegehäuse immer noch vor Herausforderungen hinsichtlich der zyklischen Expansionskennzahlen. Darüber hinaus weist die Herstellung von Aluminiumgehäusebatterien einen hohen Automatisierungsgrad auf, wodurch der Einfluss menschlicher Faktoren auf die Produktkonsistenz wirksam reduziert und Arbeitskosten eingespart werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Auswahl der Gehäusematerialien für Lithiumbatterien basiert auf fundierten wissenschaftlichen Grundsätzen. Aluminium zeichnet sich vor allem durch seine geringen Anforderungen aus. Die Dichte von Aluminium beträgt nur 2,7 g/cm³ und ist damit deutlich geringer als die von Stahl mit 7,8 g/cm³. Durch den Einsatz von Aluminiumgehäusen lässt sich das Batteriegewicht erheblich reduzieren, was entscheidend ist, um tragbare Geräte tragbarer zu machen und die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Zweitens verfügt Aluminium über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit mit einer Leitfähigkeit von bis zu 37,7 MS/m, wodurch der Innenwiderstand der Batterie wirksam verringert, eine reibungslose Stromübertragung gewährleistet und die Energieeffizienz verbessert werden kann. Gleichzeitig bildet Aluminium in der Luft auf natürliche Weise einen dichten Aluminiumoxidfilm. Dieser Selbstschutzmechanismus verleiht ihm eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und kann der Erosion des Elektrolyten in der Batterie wirksam widerstehen, wodurch die Batterielebensdauer verlängert wird.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aus der Perspektive der Anwendungsszenarien sind Lithium-Ionen-Batterien mit Aluminiumgehäuse -ummantelt-in vielen Segmenten weit verbreitet. Im Bereich der Unterhaltungselektronik bieten Aluminiumgehäuse dünne und robuste Power-Packaging-Lösungen für Smartphones, Laptops und andere Geräte; Im Bereich des Transports mit neuen Energien verwenden Lithium-{3}Ionen-Akkus für Elektrofahrräder im Allgemeinen Aluminiumschalenstrukturen, um sowohl Gewichtsreduzierung als auch Sicherheitsschutz zu erreichen. In großen Energiespeichersystemen ist das Aluminiumgehäuse für Powerwall-Lithiumbatterien aufgrund seiner hervorragenden Wärmeableitungsleistung und strukturellen Zuverlässigkeit zu einer Standardkonfiguration für Energiespeicher in Haushalten, Industrie und Gewerbe geworden. Im Bereich der Leistungsbatterien müssen Aluminiumgehäuse für Automobilbatterien strengere Vibrations-, Stoß- und Wärmemanagementanforderungen erfüllen.

 

Die hohe Festigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumschalen machen sie zum Kernverpackungsmaterial für Batteriemodule neuer Energiefahrzeuge. Darüber hinaus verwenden Primärbatteriesysteme wie das LiSoCl2-Batteriegehäuse und das MnO2-Batteriegehäuse im Bereich der Spezialbatterien häufig Aluminiumschalenkonstruktionen, um den Herausforderungen des Einsatzes in extremen Umgebungen gerecht zu werden. Beim Polymer-Lithium-Batteriegehäuse ist die Softpack-Technologie zwar weit verbreitet, doch in Szenarien, die eine höhere strukturelle Festigkeit erfordern, bieten Aluminium--Kunststoff-Verbundgehäuse oder Gehäuse aus reinem Aluminium immer noch unersetzliche Vorteile. Auf dem technischen Weg zu Lithium-Eisenphosphat werden LiFePO-Akkus auch häufig in Aluminiumgehäuseverpackungen verwendet, um die hohe Sicherheit und die lange Lebensdauer des Systems voll zur Geltung zu bringen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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