Polümeerliitiumpatarei korpuse ülevaade – tööstuse teadmised ja rakendused

Kaasaegsete elektroonikaseadmete, energiasalvestuse ja kaasaskantavate toitelahenduste valdkonnas on polümeerliitiumpatarei korpuse kontseptsioon muutunud üha olulisemaks. Allpool anname põhjaliku ülevaate, mis see on, kuidas see on valmistatud, selle eelised ja tüüpilised rakenduse stsenaariumid.

 

 

Mõiste viitab struktuurile, kus liitium{0}}polümeerakuelement (LiPo) - tavaliselt kottelement või pehme{2}}pakk - on kaitsmiseks, paigaldamiseks ja praktiliseks integreerimiseks ümbritsetud kõva kesta või ümbrisega. Enne ümbristamist valmistatakse aku polümeer-põhisest või geelitaolisest-elektrolüüdist koos elastse pakendiga ("kott"). Kui lisatakse kõva kest -, moodustades "LiSoCl2 akuümbrise" -, ühendab tulemus LiPo akude energiatiheduse ja paindliku vormiteguri ning jäiga-korpusega akude struktuurse tugevuse ja hõlpsa integreerimise.

Seda tüüpi liitiumioonaku kasutamine võimaldab seadmetootjatel kasutada liitium-polümeeri keemia eeliseid, tagades samal ajal ka kaitse, standardsed paigaldusliidesed ja ohutuse.

 

 

Pehme{0}}pakkelementide valmistamine

Kohandatud prismaatilised akuelemendi korpused. Tüüpiline polümeer-põhine liitiumaku algab pehme-pakendiga: elektroodid (anood ja katood), eraldaja ja polümeer- (või geel)elektrolüüt on virnastatud või keritud, seejärel suletakse lamineeritud alumiinium-plastkilesse. Pärast tihendamist ja elektrolüüdiga täitmist (vajadusel) moodustub pehme element.

Jõudluskontroll ja sõeluuring

Enne ümbrise paigaldamist testitakse iga alumiiniumprismaatilise korpuse mahtuvust, sisemist takistust, laadimis-/tühjenemisvõimet, tsükli eluiga, temperatuurikäitumist ja ohutust (lühis-, üle-laadimine, üle-tühjenemine jne). Ainult kvalifitseeritud rakud liiguvad edasi ümbrisesse.

Kõva korpuse / kesta valmistamine ja kokkupanek

Powerwalli liitiumaku kõva alumiiniumkorpuse saab valmistada selliste meetoditega nagu plastist survevalu, ultrahelikeevitus või CNC-mehaaniline töötlemine. Kest on mõeldud konstruktsiooni tugevuse, kinnituspunktide, kaitseümbrise (veekindluse, tolmu-kindluse, mehaanilise kaitse) tagamiseks ning pistikute, juhtmestiku või kaitseahelate jaoks. Kui pehme -pakkelement on sees paigaldatud, suletakse kest -, moodustades lõpliku "autoaku alumiiniumkorpuse".

Lõplik kvaliteedikontroll ja integratsiooni{0}}valmis testimine

Auto LiFePO4 akupaki alumiiniumist ümbris läbib enne tarnimist või seadmetesse integreerimist mehaanilise pingetesti, termilise tsükli, täieliku laadimis-/tühjenemistsükli ja ohutuskontrolli (temperatuuri tõus, lühisekaitse jne).

 

 

Kõrge energiatihedus, kerge kaal ja paindlik vormitegur

Liitium-ioonaku tagab suure energiatiheduse ja väikese kaalu võrreldes vanemate akutüüpidega, nagu Ni-Cd või Ni-MH.

Tänu nende painduvale sisestruktuurile ja polümeerelektrolüüdile saab neid muuta õhukeseks, kergeks või eritellimusel kujuga -, mis on kompaktsete või kaalutundlike{1}}seadmete peamine eelis.

Kohandatav kuju ja suurus

Kuna LiSoCl2 akuümbrise sisemine element on enne korpuse paigaldamist pehme, on tootjatel väliskesta geomeetria, aku mõõtmete, pistikute paigutuse ja paigalduskorralduse kujundamisel suur paindlikkus. See on eriti kasulik mitte-standardsete või kompaktsete vormiteguritega seadmete kavandamisel.

Integreerimise ja paigaldamise lihtsus

Jäiga kestaga on akut lihtsam käsitseda, paigaldada ja seadme kokkupanemise ajal ühendada. Liitiumioonaku saab kujundada nii, et see sobiks mehaaniliste piirangutega, sisaldama standardseid pistikuid või kinnituspunkte ning mahutama lisamooduleid (nt kaitseahelad, BMS, jahutusradiaatorid).

Parem ohutus ja vastupidavus

Kotielemendi katmine aitab kaitsta seda mehaanilise pinge, välismõjude, niiskuse, tolmu ja muude ohtude eest. Lisaks peetakse polümeer-elektrolüüt- (või geel-) LiPo elemente üldiselt ohutumaks kui paljusid vedelaid elektrolüüte{2}}elemente, mis vähendab lekkeohtu.

Alumiiniumist prismaatiline korpus tagab ka konstruktsiooni terviklikkuse ja aitab täita kaitsenõudeid tööstuslikes, välistingimustes või karmides tingimustes kasutatavatele seadmetele.

 

 

"Polümeer-liitiumaku korpus" esindab polümeer-elektrolüütliitiumpatareide tõhusat integreerimist praktiliste korpuse ja paigalduslahendustega. See ühendab LiPo akude suure energiatiheduse, kerge kaalu, paindliku vormiteguri eelised ning jäiga-korpusega akude vastupidavuse, ohutuse ja integreerimise mugavused.

Tootjate, seadmete projekteerijate ja süsteemiintegraatorite jaoks võib kohandatud prismaatiliste akuelementide korpuste lahenduste kasutamine märkimisväärselt parandada disaini paindlikkust, ohutust ja toote töökindlust, - muutes need hästi-sobivaks paljudeks rakendusteks alates tarbeelektroonikast kuni tööstuslike ja manustatud süsteemideni.

Akumaterjalide ja disainitehnoloogia arenedes areneb Powerwalli liitiumakupaketi alumiiniumümbris eeldatavasti veelgi - modulaarsuse, nutikama funktsionaalsuse, suurema kohandamise ja jätkusuutliku disaini suunas, moodustades tulevaste akutoitel{1}}toodete põhikomponendi.