Tekniske forskelle og anvendelser af aluminium-huskede prismatiske batterier og bløde-Pack prismatiske batterier

Med den hurtige udvikling af det nye energikøretøj, energilagringssystem og industrielle strømforsyningsmarkeder udvikler lithium-ion-batteriemballeringsformer sig konstant. I øjeblikket er de almindelige prismatiske lithiumbatterier på markedet hovedsageligt opdelt i to kategorier: prismatiske-aluminiumsbatterier og bløde-prismatiske batterier. Disse to teknologier adskiller sig væsentligt i strukturelt design, sikkerhedsydelse, energitæthed, fremstillingsomkostninger og anvendelsesscenarier. At forstå deres egenskaber er af væsentlig referenceværdi for design af strømbatterier, energilagringssystemer og batteripakkestrukturer.

 

 

 

Prismatiske batterier i aluminium- bruger aluminium som den ydre skal og danner en stabil struktur gennem lasersvejsning eller indkapslingsprocesser. Disse produkter er meget udbredt i nye energikøretøjer, energilagringsudstyr og industrielle kraftsystemer. Deres kernestruktur vedtager typisk en aluminiumskalløsning til lithiumprismatiske celler, hvilket opnår høj mekanisk styrke og strukturel stabilitet.

 

Bløde-prismatiske batterier bruger en-aluminiumsplastkompositfilm som det ydre emballagemateriale med de indre celler indkapslet gennem en varme-forseglingsproces. På grund af emballagematerialets større fleksibilitet kan mere fleksible størrelsesdesigns opnås, hvilket giver visse fordele inden for letvægtsområdet.

 

 

 

Prismatiske batterier i aluminium- giver høj mekanisk beskyttelse under normale driftsforhold, der effektivt modstår ydre stød og kompression. Derfor bruges de i vid udstrækning i aluminiumskasser til bilbatterier og store-energilagringssystemer.

 

Når det indre tryk stiger på grund af opladning/afladning, temperaturændringer eller gasdannelse, kan aluminiumshusets struktur udvise en lille udvidelse. Under ekstreme forhold aktiveres en sikkerhedsventil for at udløse det indre tryk og derved reducere risikoen.

 

I modsætning hertil buler posebatterier, på grund af deres fleksible aluminium-plastikfilmindkapsling, typisk, når det indre tryk stiger. Deres trykudløsningsmekanisme er relativt skånsom, hvilket reducerer sandsynligheden for brud på kabinettet, hvilket tiltrækker opmærksomhed i nogle forbrugerelektronik og letvægtsapplikationer.

 

 

Ydeevnen ved lav-temperatur af lithium-ion-batterier påvirkes primært af elektrolyt- og materialesystemet, men emballeringsmetoden har også en vis indflydelse på ydeevnen.

 

Traditionelle prismatiske-aluminiumsbatterier bruges i vid udstrækning i aluminiumkasser til EV-lithium-batteripakkeløsninger, der opretholder god strukturel stabilitet i miljøer med lav-temperatur. Men når temperaturen falder, øges batteriets indre modstand, hvilket fører til en reduktion i afladningskapaciteten-et almindeligt problem, som alle flydende lithium-batterier står over for.

 

Pungbatterier giver på grund af deres mere fleksible strukturelle design mulighed for forskellige formdesign og forbedrer kapacitetsudnyttelsen inden for begrænset plads, hvilket giver dem en fordel i applikationer med høj-energi-densitet.

 

 

Under samme volumenforhold er posebatterier generelt lettere end-aluminiumsbatterier, fordi deres emballagematerialer er lettere og indeholder en lavere andel af inaktive materialer.

 

Fra et strukturelt perspektiv, mens prismatiske batterier, der anvender LFP-batterier i aluminium, øger kabinettets vægt, tilbyder de bedre mekanisk beskyttelse og systempålidelighed og bevarer dermed en vigtig position inden for strømbatterier og energilagring.

 

Posebatterier kan yderligere forbedre volumenudnyttelsen og gravimetrisk energitæthed, hvilket giver fordele for produkter, der prioriterer rækkevidde og letvægtsdesign.

 

 

Den nuværende prismatiske batteriindustrikæde med aluminium-beklædt er meget moden, med relaterede materialer, udstyr og processer, der opnår stor-produktion.

 

For eksempel har batterikabinettet, der bruges i aluminiumskassen til Powerwall Lithium-batteripakker, en komplet forsyningskæde, hvilket resulterer i relativt lave samlede produktionsomkostninger. Ydermere letter aluminiumshusets struktur automatiseret produktion og pakkesamling, hvilket forbedrer produktionskonsistens og produktpålidelighed.

 

Bløde-batterier har på den anden side højere krav til aluminium-plastfilmmaterialer, indkapslingsprocesser og produktionsmiljøer, hvilket fører til større fremstillingsbesvær og større materialeomkostninger. Derfor er deres samlede produktionsomkostninger typisk højere end for aluminium-beklædte løsninger.

 

 

Prismatiske batterier i aluminium-har følgende egenskaber:

Høj indkapslingsstyrke og strukturel stabilitet;
Stor enkelt-cellekapacitet, hvilket letter systemintegration;
Modent termisk styringsdesign;
Let at standardisere produktionen; Udbredt i aluminiumskuffert til bil LiFePO4 batteripakker og energilagringssystemer.

 

Men de har også visse begrænsninger:

Mange produktspecifikationer og modeller;
Vanskeligheder ved at forene automatiseringsstandarder;
Lav kompatibilitet mellem forskellige producenter.
Højere kompleksitet i batteripakkedesign.

 

 

De vigtigste fordele ved bløde-pakkebatterier omfatter:

 

Lettere vægt;
Højere volumenudnyttelse;
Større designfrihed;
Relativ ensartet varmefordeling;
Velegnet til letvægtsproduktdesign.

Deres begrænsninger afspejles hovedsageligt i:

Svagere ekstern beskyttelse;
Større afhængighed af modulstruktur;
Strenge krav til transport og montering;

Behov for et mere sofistikeret mekanisk supportdesign under lang-brug.

 

 

I de senere år, med den hurtige udvikling af nye energikøretøjer og energilagringsindustrier, er prismebatterier gradvist blevet den almindelige løsning på markedet.

 

Inden for det nye energikøretøjsfelt er strømbatterisystemer, der anvender aluminiumskasse til EV Electric Bus LiFePO4 batteripakke og aluminiumskuffert til elektriske motorbiler Lifepo4 batteripakke, meget udbredt på grund af deres pålidelige struktur og bekvemme vedligeholdelse.

 

På markedet for to-køretøjer og lette-motorer fortsætter efterspørgslen efter aluminiumskasser til elcykelbatteripakke og aluminiumskuffert til Li-ion elcykelbatteripakke-relaterede produkter, hvilket stiller højere krav til batteriernes letvægt og sikkerhed.

 

I mellemtiden oplever energilagringsmarkedet også en hurtig vækst i efterspørgslen efter strukturelle komponenter såsom aluminiumskaller til lithiumjernfosfatbattericeller, LFP prismatiske celler og lithiumcellealuminiumskaller.

 

 

 

Prismatiske batterier i aluminium- og prismatiske batterier i pose repræsenterer to forskellige udviklingsretninger. Aluminium-beklædte strukturer, med deres høje mekaniske styrke, modne fremstillingsprocesser og fremragende systempålidelighed, er meget udbredt i strømbatterier og energilagring.

 

Pungstrukturer er på den anden side afhængige af deres lette og høje energitæthedsfordele, og indtager en vigtig position i nogle avancerede applikationsscenarier.

 

I fremtiden, med kontinuerlige fremskridt inden for materialeteknologi, strukturelt design og fremstillingsprocesser, uanset om det er aluminiumsskaller til lithiumcellebatterier,lithium jerncelle aluminiumsskaller, eller nye batteriemballeringsteknologier, vil alle drive den nye energiindustri mod højere sikkerhed, højere energitæthed og længere levetid.