Alumiiniumkest liitiumioonprismaatilise elemendi jaoks: materjaliuuendus ja jõudluse parandamine, tööstuse ümberkujundamine

Uute energiasõidukite tööstuse kiire arengu ajastul on akude ohutus ja tõhusus muutunud põhilise konkurentsivõime võtmeks. Akupaki "kaitsva soomusena" määrab liitiumioonprismaatilise elemendi alumiiniumkest oma materjalivaliku, jõudlusdisaini ja tootmisprotsessiga otseselt kogu sõiduki ohutustaseme, sõiduulatuse ja maksumuse. Alates traditsioonilistest metallmaterjalidest kuni kaasaegsete komposiitmaterjalideni on Li on Cell Aluminium Shelli väljatöötamine uue energiatööstuse tehnoloogilise iteratsiooni ilmekas kehastus. Selle pidevalt täiustatud omadused ja jõudlusnõuded loovad tugeva aluse elektrisõidukite populariseerimisele.

Samsungi prismaatilised elemendid Alumiiniumkest on elektrisõidukite põhiline konstruktsioonikomponent, mida kasutatakse peamiselt kõrge-akude, elektroonikakomponentide, andurite ja pistikute hoidmiseks ning mis toimib peamise liidesena ajamisüsteemi ja sõiduki kerekonstruktsiooni vahel. Prismaatiliste lfp-elementide Alumiiniumkesta suurus puhastes elektrisõidukites on üldiselt suur, tavapäraste toodete pikkus on umbes kaks meetrit ja laius umbes 1,4 meetrit. Nii suure konstruktsiooni kõrge-standardse vee- ja õhutiheduse saavutamine seab projekteerimis- ja tootmisprotsessidele tõsiseid väljakutseid. Praegu tagavad kodumaised ettevõtted akupakettide ohutu ja stabiilse töötamise keerulistes keskkondades, näiteks uuenduslike lekkekindlate{6}}tehnoloogiate ja range õhutiheduse testimise kaudu enne tehasest lahkumist.

Samal ajal täidab elemendiga liitiumaku alumiiniumkest mitu kaitseülesannet: sellel peab olema piisav struktuurne stabiilsus, et kaitsta akumoodulit kokkupõrkeõnnetuste korral kahjustuste eest; teha koostööd sisseehitatud-jahutussüsteemiga, et vältida aku ülekuumenemist, tagades liitium-ioonakude töö ideaalses temperatuurivahemikus 10-40 kraadi; ja taluvad keskkonnamõjusid, nagu tuul, vihm ja korrosioon, et tagada aku pikaajaline tõhus toimimine. Lisaks peab elektrisõidukite kõrge laadimissageduse ja suure voolutugevuse tõttu liitiumaku Alumiiniumkestal olema ka suurepärane isolatsioon, kõrge temperatuuritaluvus, vastupidavus vananemisele, samuti halogeenivaba leegiaeglustus ja madal suitsutihedus põlemisel.

(1) Mehaaniline jõudlus: konstruktsiooniohutuse põhigarantii
Liitiumkuivpatarei jäikus Alumiiniumkest mõjutab otseselt valge korpuse üldist jäikust ja peab vastama ohutusstandarditele, nagu laupkokkupõrge ja külgkokkupõrge. Praeguses põhivoolu kihilises konstruktsioonis kasutatakse põhimaterjalina sageli alumiiniumvahtu, mis on kombineeritud suure erijäikuse ja kiud{1}}tugevdatud komponentide väikese kaaluga. See mitte ainult ei paranda konstruktsiooni stabiilsust, vaid optimeerib ka sõiduki müra ja vibratsiooni (NVH) jõudlust. See disain võimaldab liitiumioonfosfaatelemendi alumiiniumkestal välismõjudele paremini vastu seista, luues akumoodulile tugeva kaitsebarjääri.

(2) Soojusjuhtimine ja leegiaeglustus: temperatuuri reguleerimise ja ohutuse kahekordne võimendus
Komposiitmaterjalidest valmistatud liitiumraudfosfaadi prismaelementide alumiiniumkest näitab silmapaistvaid eeliseid. Nende hulgas on süsinikkiuga{1}}tugevdatud komposiitmaterjalide soojusjuhtivus vaid 1/200 alumiiniumisulami omast, parema isolatsiooniga, mis talub paremini kõrge ja madala temperatuuriga keskkondi. Suurepärane soojusisolatsiooniefekt vähendab soojusjuhtimissüsteemi energiatarbimist, aitab parandada sõidukite sõiduulatuse efektiivsust ja vähendada koguenergiatarbimist. Samal ajal loob madal soojusjuhtivus aluse leegiaeglustajale. Leegiaeglustite lisamisega saab liitiumjõuelemendi alumiiniumkest hõlpsasti vastata rahvusvahelistele leegiaeglustajate standarditele, nagu UL94-V-0 ja UL94-5VB, mis vähendab oluliselt aku tulekahju ohtu.

(3) Terviklik jõudlus: mitmemõõtmeline kohandamine praktilistele vajadustele
Lto liitiumelementide alumiiniumkest peab vastama mitmetele nõuetele, nagu korrosioonikindlus ja õhutihedus. Sandwich-struktuuri disain parandab oluliselt selle korrosioonikindlust ja tihendusomadusi. Kiudude paigutuse ja kiu mahu optimeerimisega on võimalik saavutada ka elektromagnetiline varjestus võtmepiirkondades, vältides akusüsteemi häireid sõiduki muudele elektroonikaseadmetele. Lisaks annab komposiitmaterjalide kasutamine rohkem ruumi liitiumpolümeeraku elemendi alumiiniumkesta integreeritud disaini jaoks. Tugevduskomponente, andureid, ühendusosi jne saab kõik integreerida, lihtsustades konstruktsiooni ja parandades kooste efektiivsust.

Tööstusharu trendi kohaselt "asendada teras plastikuga" liigub Li on Cell Aluminum Shelli materjal termoplastilise tugevdatud plasti suunas. Võrreldes traditsiooniliste ekstrudeeritud teras- ja alumiiniummaterjalidega on termoplastil mitmes aspektis ilmsed eelised: need mitte ainult ei vähenda sõiduki kaalu ega aita parandada sõiduulatust, vaid lühendavad ka tootmistsükli aega ja tootmiskulusid. Lanxessi ja Kautex Textron Groupi koostöös välja töötatud tehniline demonstraator kasutab Direct Long Fiber Thermoplastic (D-LFT) ja Polyamide 6 (PA 6) vaiku, et luua suuremahulise-kõik-plastist samsungi prismaatilised elemendid Alumiiniumkest, mille suurus on 1400 kilogrammi ja mis kaalub ainult topeltkilogrammi{*140}. termoplastiliste plastide silmapaistvad eelised kaalu, maksumuse, funktsioonide integreerimise ja elektriisolatsiooni osas.

Tootmisprotsessi osas on ühe-etapi D-LFT vormimisprotsess saavutanud läbimurde. Prismaatiliste lfp elementide korpuse alus, korpuse kate ja korpuse kaitseseade Alumiiniumkest saab valmistada integreeritult. Vormiseguna kasutatakse Lanxessi optimeeritud Durethan B24CMH2.0 polüamiidi 6, mis on segatud Kautexi klaaskiust heietega ja seejärel lokaalselt tugevdatud Lanxessi Tepex dünaliitkiud{7}}tugevdatud termoplastse komposiitmaterjaliga. See mitte ainult ei lihtsusta tootmisprotsessi, vaid lühendab oluliselt ka tootmistsüklit, mis on säästlikum kui terase ja alumiiniumi materjalide töötlemistehnoloogia. Seevastu traditsioonilisel metallmaterjalidest valmistatud liitiumpatareil on kõrged kulud, suur kaal ja keeruline kokkupanek tänu oma suurele suurusele, paljudele komponentidele ja mitmele protsessile, nagu keevitamine, puurimine, kinnitamine ja katoodkatmine.

Liitiumprismapatarei Alumiiniumkest materjaliuuendus ja jõudluse täiustamine on olulised toed{0}}uute energiasõidukite tööstuse kvaliteetseks arenguks. Alates metallmaterjalidest kuni termoplastiga tugevdatud komposiitmaterjalideni, alates mitme-protsessiga töötlemisest kuni integreeritud vormimiseni – liitiumkuivpatarei alumiiniumkest liigub turvalisema, kergema, ökonoomsema ja integreerituma suunas. Tehnoloogia pideva iteratsiooniga onAlumiiniumkest liitiumioonprismaatilise elemendi jaoksmurrab tulevikus veelgi jõudluspiire, annab elektrisõidukite ohutusele ja tõhususele tugevama hoo ning soodustab uue energiatööstuse pidevat liikumist innovatsiooniteel.