Tehničke razlike i primjene prizmatičnih baterija u kućištu od aluminijuma-i prizmatičnih baterija u mekom pakovanju{1}}

Sa brzim razvojem novih energetskih vozila, sistema za skladištenje energije i tržišta industrijskog napajanja, oblici pakovanja litijum{0}}jonskih baterija se stalno razvijaju. Trenutno su obične prizmatične litijumske baterije na tržištu uglavnom podijeljene u dvije kategorije: prizmatične baterije sa-aluminijskim kućištem i meke-prizmatične baterije. Ove dvije tehnologije se značajno razlikuju u konstrukcijskom dizajnu, sigurnosnim performansama, gustoći energije, troškovima proizvodnje i scenarijima primjene. Razumevanje njihovih karakteristika je od značajne referentne vrednosti za projektovanje energetskih baterija, sistema za skladištenje energije i struktura paketa baterija.

 

 

 

Prizmatične baterije sa{0}}aluminijskim kućištem koriste aluminijum kao vanjski omotač, formirajući stabilnu strukturu kroz procese laserskog zavarivanja ili enkapsulacije. Ovi proizvodi se široko koriste u novim energetskim vozilima, opremi za skladištenje energije i industrijskim energetskim sistemima. Njihova struktura jezgra obično usvaja rješenje aluminijumske školjke za litijumske prizmatične ćelije, postižući visoku mehaničku čvrstoću i strukturnu stabilnost.

 

Meke{0}}prizmatične baterije koriste aluminij-plastični kompozitni film kao vanjski materijal za pakovanje, sa unutrašnjim ćelijama inkapsuliranim kroz proces-zavarivanja. Zbog veće fleksibilnosti materijala za pakovanje, mogu se postići fleksibilniji dizajni veličine, nudeći određene prednosti u području lagane težine.

 

 

 

Prizmatične baterije sa{0}}aluminijskim kućištem nude visoku mehaničku zaštitu u normalnim radnim uvjetima, efikasno odolijevajući vanjskim udarima i kompresiji. Stoga se široko koriste u aluminijskim kućištima za automobilske baterije i velike-sisteme za pohranu energije.

 

Kada se unutrašnji pritisak poveća zbog punjenja/pražnjenja, promjena temperature ili stvaranja plina, aluminijska struktura kućišta može pokazati blago proširenje. U ekstremnim uslovima, sigurnosni ventil se aktivira da otpusti unutrašnji pritisak, čime se smanjuje rizik.

 

Nasuprot tome, baterije u torbici, zbog svoje fleksibilne aluminijske-plastične kapsule, obično izboče kada se poveća unutrašnji pritisak. Njihov mehanizam za otpuštanje pritiska je relativno nježan, smanjujući vjerovatnoću pucanja kućišta, privlačeći na taj način pažnju u nekoj potrošačkoj elektronici i lakim aplikacijama.

 

 

Na niskotemperaturne performanse litijum-jonskih baterija prvenstveno utiču sistem elektrolita i materijala, ali način pakovanja takođe ima određeni uticaj na performanse.

 

Tradicionalne prizmatične baterije sa{0}}aluminijskim kućištem se široko koriste u aluminijskim kućištima za rješenja litijumskih baterija za EV, održavajući dobru strukturnu stabilnost u okruženjima niskih-temperatura. Međutim, kako temperatura pada, unutrašnji otpor baterije se povećava, što dovodi do smanjenja kapaciteta pražnjenja-čest problem sa kojim se suočavaju sve tečne litijumske baterije.

 

Baterije u torbici, zbog svog fleksibilnijeg strukturalnog dizajna, omogućavaju različite dizajne oblika i poboljšavaju korištenje kapaciteta unutar ograničenog prostora, dajući im prednost u aplikacijama visoke{0}}energetske{1}}gustine.

 

 

Pod istim uslovima zapremine, kesice baterije su generalno lakše od baterija sa -aluminijumskim kućištem jer su njihovi materijali za pakovanje lakši i sadrže manji udio neaktivnih materijala.

 

Iz strukturalne perspektive, dok prizmatične baterije koje koriste aluminijumska kućišta LFP baterija povećavaju težinu kućišta, one nude bolju mehaničku zaštitu i pouzdanost sistema, održavajući tako važnu poziciju u baterijama za napajanje i skladištenju energije.

 

Baterije u torbici mogu dodatno poboljšati iskorištenje volumena i gravimetrijsku gustinu energije, nudeći prednosti za proizvode koji daju prioritet asortimanu i laganom dizajnu.

 

 

Trenutni lanac industrije prizmatičnih baterija sa-aluminijskim kućištem je veoma zreo, sa srodnim materijalima, opremom i procesima koji postižu veliku-proizvodnju.

 

Na primjer, kućište baterije koje se koristi u aluminijumskom kućištu za Powerwall litijumske baterije ima kompletan lanac snabdevanja, što rezultira relativno niskim ukupnim troškovima proizvodnje. Nadalje, aluminijska struktura kućišta olakšava automatiziranu proizvodnju i sastavljanje pakovanja, poboljšavajući konzistentnost proizvodnje i pouzdanost proizvoda.

 

S druge strane, soft{0}}baterije imaju veće zahtjeve za materijale od aluminijum-plastične folije, procese enkapsulacije i proizvodna okruženja, što dovodi do većih poteškoća u proizvodnji i troškova materijala. Zbog toga je njihov ukupni trošak proizvodnje obično veći od cijena rješenja u aluminijumskom{3}}kućištu.

 

 

Prizmatične baterije sa{0}}aluminijskim kućištem imaju sljedeće karakteristike:

Visoka čvrstoća inkapsulacije i strukturna stabilnost;
Veliki kapacitet jedne{0}}ćelije, olakšava integraciju sistema;
Zreli dizajn upravljanja toplinom;
Jednostavna za standardizaciju proizvodnje; Široko se koristi u aluminijumskom kućištu za automobilske LiFePO4 baterije i sisteme za skladištenje energije.

 

Međutim, oni također imaju određena ograničenja:

Mnoge specifikacije i modeli proizvoda;
Poteškoće u objedinjavanju standarda automatizacije;
Niska kompatibilnost između različitih proizvođača.
Veća složenost u dizajnu baterijskog paketa.

 

 

Glavne prednosti mekih{0}}baterija uključuju:

 

Lagana težina;
Veća iskorištenost volumena;
Veća sloboda dizajna;
Relativno ujednačena distribucija toplote;
Pogodno za dizajn laganih proizvoda.

Njihova ograničenja se uglavnom ogledaju u:

Slabija vanjska zaštita;
Veća zavisnost od strukture modula;
Strogi zahtjevi za transport i montažu;

Potreba za sofisticiranijim dizajnom mehaničke podrške tokom-dugotrajne upotrebe.

 

 

Posljednjih godina, s brzim razvojem novih energetskih vozila i industrije skladištenja energije, prizmane baterije su postepeno postale glavno rješenje na tržištu.

 

U polju novih energetskih vozila, sistemi za napajanje akumulatora koji koriste aluminijsko kućište za LiFePO4 bateriju za električni autobus za EV i aluminijsko kućište za bateriju Lifepo4 za električni motor automobila se široko koriste zbog svoje pouzdane strukture i praktičnog održavanja.

 

Na tržištu-vozila na dva točka i lakih-motornih pogona, potražnja za aluminijskim kućištima za baterijski paket za električne bicikle i aluminijskim kućištem za litijumske baterije za električni bicikl-i dalje raste, postavljajući veće zahtjeve za lakoćom i sigurnošću baterija.

 

U međuvremenu, tržište skladištenja energije također doživljava brzi rast potražnje za strukturnim komponentama kao što su aluminijske školjke za ćelije litijum-gvožđe fosfatnih baterija, LFP prizmatične ćelije i aluminijumske školjke litijumskih ćelija.

 

 

 

Prizmatične baterije u -aluminijskom kućištu i prizmatične baterije u torbici predstavljaju dva različita pravca razvoja. Aluminijske-konstrukcije sa svojom visokom mehaničkom čvrstoćom, zrelim proizvodnim procesima i odličnom pouzdanošću sistema, široko se koriste u energetskim baterijama i skladištenju energije.

 

Strukture vrećica se, s druge strane, oslanjaju na svoje prednosti male težine i velike gustine energije, zauzimajući važnu poziciju u nekim-scenarijama vrhunske primjene.

 

U budućnosti, sa stalnim napretkom u tehnologiji materijala, strukturnom dizajnu i proizvodnim procesima, bilo da se radi o aluminijskim školjkama litijumskih baterija,litijum gvozdene ćelije aluminijumske školjke, ili nove tehnologije pakovanja baterija, sve će voditi novu energetsku industriju ka većoj sigurnosti, većoj gustoći energije i dužem vijeku trajanja.