Izbira materiala ohišja litij{0}}ionske baterije: primerjava ohišij iz aluminija in jekla

Med razvojem litij{0}}ionske baterije so se materiali ohišja razvili od jekla do aluminija in mehkih ohišij. Etuiji ne zagotavljajo samo mehanske zaščite, ampak tudi neposredno vplivajo na varnost baterije, energijsko gostoto in življenjsko dobo. Trenutno sta jeklo in aluminij dva najpogostejša materiala, ki se uporabljata v industriji. Ker zahteve glede zmogljivosti akumulatorja pri novih energetskih vozilih, hranilnikih energije in potrošniški elektroniki še naprej naraščajo, so aluminijasta ohišja za litij-ionske akumulatorje postala središče tržne pozornosti.

 

 

 

 

Jeklena ohišja, običajni zgodnji material za ohišje baterij, ponujajo odlično tlačno in mehansko trdnost. Jeklena ohišja so zaradi fizične stabilnosti in visoke odpornosti na udarce še vedno pogosto uporabljena, zlasti v cilindričnih baterijah. Večina prenosnih računalnikov in nekaterih električnih baterij še vedno uporablja jeklena ohišja kot zaščitno strukturo.

 

Vendar imajo baterije z jeklenim{0}}ohišjem določene pomanjkljivosti:

 

Večja masa povzroči manjšo energijsko gostoto.

 

Višji koeficienti toplotne razteznosti povečujejo varnostna tveganja v primeru notranjih kratkih stikov.

 

Med obdelavo zlahka nastanejo napake, kot so vrvice, praske, jamice in luknjice, kar vpliva na doslednost in zanesljivost končnega izdelka.

 

Čeprav jeklena ohišja ponujajo cenovno ugodnost in mehansko trdnost, postopoma izgubljajo tla v smislu lahke teže in varnosti.

 

 

V primerjavi z jeklenimi ohišji so aluminijasta ohišja lažja, kar znatno zmanjša težo baterije in poveča specifično energijo za enako kapaciteto. Aluminijeve zlitine imajo nižji koeficient toplotne razteznosti kot jeklo, kar zmanjšuje nevarnost eksplozije v primeru notranjega kratkega stika in izboljšuje varnost. To je ključni razlog, zakaj se aluminijasta ohišja z litijevimi celicami pogosto uporabljajo v novih energetskih vozilih in baterijah za shranjevanje energije.

 

 

Lahek:Aluminijasta ohišja so lahko tanjša od jeklenih, kar zmanjša skupno težo.

Varnost:Ustrezna formulacija zlitine zmanjša koeficient raztezanja in zmanjša tveganja, povezana z raztezanjem prostornine med cikli polnjenja in praznjenja.

Odpornost proti koroziji:Aluminij nudi boljšo odpornost proti koroziji v primerjavi z navadnim jeklom, zaradi česar je primeren za dolgo-uporabo.

Možnost oblikovanja:V prizmatičnih celičnih ohišjih in aluminijastih prizmatičnih ohišjih imajo aluminijasta ohišja odlične lastnosti žigosanja in natezne lastnosti.

 

 

 

 

Trenutno večina prizmatičnih napajalnih baterij in baterij za shranjevanje energije uporablja aluminijasta ohišja. 3003-Za ohišja napajalnih celic se običajno uporabljajo aluminijasta ohišja H14, ki nudijo odlično trdnost in odpornost proti koroziji. V aplikacijah litij-železo-fosfatnih baterij so aluminijasta ohišja LFP-akumulatorjev prav tako postala običajna izbira, saj uravnotežijo varnost in-stroškovno učinkovitost.

 

 

 

 

Kar zadeva izbiro materiala, nudijo aluminijasta ohišja prednosti pri majhni teži in varnosti, medtem ko jeklena ohišja še vedno ohranjajo tržni delež pri nekaterih cilindričnih baterijskih celicah zaradi svoje trdnosti in stroškovne prednosti. Prihodnji trendi uporabe so lahko:

 

Aplikacije, ki zahtevajo visoko energijsko gostoto in varnost (kot so nova energetska vozila in sistemi za shranjevanje energije), bodo dale prednost aluminijastim ohišjem za litij-ionske baterijske pakete.

Aplikacije, ki zahtevajo visoko mehansko trdnost (kot so nekatera zabavna elektronika in cilindrične baterije), bodo še vedno imele prostor za jeklena ohišja.

 

 

Na splošno,aluminijasta ohišjapostopoma nadomeščajo jeklena ohišja v baterijah za napajanje in shranjevanje energije ter postajajo trend prihodnosti. Aluminijasta ohišja baterij ne le izboljšujejo varnost in energijsko gostoto, ampak so tudi usklajena z industrijskimi trendi glede varčevanja z energijo, zmanjšanja emisij in manjše teže. Z napredkom v procesni tehnologiji in širitvijo -velike proizvodnje se bodo aluminijasta prizmatična ohišja in aluminijasta ohišja še naprej širila v novih energetskih vozilih in hranilnikih energije, medtem ko bodo jeklena ohišja verjetno še naprej zavzemala določen delež trga baterijskih celic.