Materialvalg for litium-ion-batterihus: En sammenligning av aluminium- og stålhus

I løpet av utviklingen av litium-ionbatterier har koffertmaterialene utviklet seg fra stål til aluminium til myke pakker. Deksler gir ikke bare mekanisk beskyttelse, men påvirker også batterisikkerheten, energitettheten og levetiden direkte. For tiden er stål og aluminium de to vanligste materialene som brukes i industrien. Ettersom kravene til batteriytelse fortsetter å øke i nye energikjøretøyer, energilagring og forbrukerelektronikk, har aluminiumskasser for litium-ion-batteripakker blitt et fokus for markedets oppmerksomhet.

 

 

 

 

Stålhus, det vanlige tidlige batterikassematerialet, tilbyr utmerket trykk- og mekanisk styrke. Stålkasser er fortsatt mye brukt, spesielt i sylindriske batterier, på grunn av deres fysiske stabilitet og høye slagfasthet. De fleste bærbare datamaskiner og noen strømbatterier bruker fortsatt ståldeksler som en beskyttende struktur.

 

Stålbatterier-har imidlertid visse ulemper:

 

Høyere masse resulterer i lavere energitetthet.

 

Høyere termiske ekspansjonskoeffisienter øker sikkerhetsrisikoen ved intern kortslutning.

 

Defekter som snøring, riper, groper og pinholes genereres lett under behandlingen, noe som påvirker konsistensen og påliteligheten til det ferdige produktet.

 

Derfor, mens stålkasser gir kostnadsfordeler og mekanisk styrke, taper de gradvis terreng når det gjelder lettvekt og sikkerhet.

 

 

Sammenlignet med stålhus er batterikasser i aluminium lettere, noe som reduserer batterivekten betydelig og øker spesifikk energi for samme kapasitet. Aluminiumslegeringer har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn stål, noe som reduserer eksplosjonsfaren ved intern kortslutning og forbedrer sikkerheten. Dette er en nøkkelårsak til at litiumcelle-aluminiumkasser er mye brukt i nye energikjøretøyer og energilagringsbatterier.

 

 

Lett:Aluminiumskasser kan gjøres tynnere enn stålkasser, noe som reduserer totalvekten.

Sikkerhet:En passende legeringsformulering reduserer ekspansjonskoeffisienten, og reduserer risikoen forbundet med volumutvidelse under lade- og utladningssykluser.

Korrosjonsbestandighet:Aluminium gir overlegen korrosjonsbestandighet sammenlignet med vanlig stål, noe som gjør det egnet for lang-bruk.

Formbarhet:I prismatiske cellebokser og prismatiske aluminiumbokser viser aluminiumsbokser utmerkede stemplings- og strekkegenskaper.

 

 

 

 

For tiden bruker de fleste prismatiske strømbatterier og energilagringsbatterier aluminiumshus. 3003-H14-aluminiumshus brukes ofte til strømcellehus, og gir utmerket styrke og korrosjonsbestandighet. I bruksområder for litiumjernfosfatbatterier har LFP-batterier i aluminium også blitt et vanlig valg, som balanserer sikkerhet og kostnadseffektivitet.-

 

 

 

 

Når det gjelder materialvalg, gir aluminiumshus fordeler i lettvekt og sikkerhet, mens stålhus fortsatt opprettholder en markedsandel i enkelte sylindriske battericeller på grunn av deres styrke og kostnadsfordeler. Fremtidige søknadstrender kan være:

 

Applikasjoner som krever høy energitetthet og sikkerhet (som nye energikjøretøyer og energilagringssystemer) vil prioritere aluminiumskasser for litium-ionbatteripakker.

Applikasjoner som krever høy mekanisk styrke (som visse forbrukerelektronikk og sylindriske batterier) vil fortsatt ha plass til stålhus.

 

 

Totalt sett,aluminiumshuserstatter gradvis stålhus i kraft- og energilagringsbatterier, og blir den fremtidige trenden. Batterideksler i aluminium forbedrer ikke bare sikkerheten og energitettheten, men er også i tråd med industritrender mot energisparing, utslippsreduksjon og lettvekt. Med fremskritt innen prosessteknologi og utvidelsen av storskalaproduksjon, vil prismatiske aluminiumshylstre og pakkaluminiumshus fortsette å ekspandere i nye energikjøretøyer og energilagring, mens stålhus sannsynligvis vil fortsette å oppta en viss andel av battericellemarkedet.