Lithium-ion-batteristrukturkomponenter Bransjeanalyse: nøkkelmaterialer og produksjonstrender i strømbatterier

 

Strukturelle komponenter for strømbatterier er nøkkeldeler i litium-ionbatterisystemer, primært ansvarlige for å gi mekanisk støtte, tetning, strømledning og sikkerhetsbeskyttelse for battericellene. Stort sett inkluderer strømbatteriets strukturelle komponenter celletoppdeksler, stål- eller aluminiumshylster, batterikoblinger og fleksible koblinger; snevert definert, refererer de hovedsakelig til cellehus og batteridekselmonteringer, slik som Power Battery Cover Plate og Lithium Battery Top Cap.

 

I batteristruktur gir strukturelle komponenter ikke bare fysisk beskyttelse, men påvirker også direkte tetningsytelsen, termiske styringsevner og sikkerhetspåliteligheten til batterisystemet. Med den raske utviklingen av nye energikjøretøyer og energilagringssystemer øker betydningen av strukturelle komponenter stadig, spesielt i høy-energi-tetthet og høy-sikkerhet-standard strømbatterisystemer, der litium-ion-batteridekselplater har blitt en av kjernekomponentene i batteridesign.

 

 

 

Basert på forskjellige kraftbatteriemballasjeteknologier, er det for tiden tre hovedbatteristrukturformer på markedet: prismatiske batterier, sylindriske batterier og posebatterier. Ulike emballasjeformer tilsvarer ulike strukturelle komponentsystemer.

 

Sylindriske og prismatiske batterier blir ofte referert til som hard-batterier, hvis struktur hovedsakelig består av et kabinett og et deksel. Prismatiske batterier bruker vanligvis et aluminiumslegeringshus, kombinert med strukturelle komponenter som et prismatisk litiumbatterilokk eller et topplokk for prismatiske battericeller for å oppnå tetning og strømforbindelse.

 

I motsetning bruker posebatterier aluminium-plastfilm som emballasjemateriale, noe som resulterer i en vesentlig forskjellig strukturell form enn hard-batterier. Men i nye energikjøretøyer og energilagringsapplikasjoner forblir prismatiske hard-batterier hovedløsningen på grunn av deres høye sikkerhet og strukturelle stabilitet, noe som fører til fortsatt vekst i markedsetterspørselen etter batterideksler i aluminium og tilhørende dekselkomponenter.

 

 

 

Fra et industriperspektiv har strukturelle komponenter for kraftbatterier både egenskapene til "bearbeiding av bulkmateriale" og "presisjonsproduksjon."

 

Når det gjelder kostnadsstruktur, utgjør råvarekostnadene vanligvis mer enn 50 % av de totale kostnadene for strukturelle komponenter. Strukturelle komponenter med prismatisk aluminium-kapslede batterier bruker primært aluminiumslegering som hovedmateriale, mens de også involverer hjelpematerialer som kobber, stål og teknisk plast. For eksempel, i batteritoppdekselstrukturer, må vanlige aluminiumdekselplater for batterier balansere styrke, ledningsevne og korrosjonsmotstand.

 

For noen strømledende-komponenter kreves det også kobber-aluminiumkomposittstrukturer for å balansere konduktivitet og vektkontroll. For eksempel brukes kobber og aluminium bimetall bipolare platestrukturer i strømforbindelseskomponenter i enkelte batterisystemer.

 

På produksjonssiden er produksjonen av kraftbatteriets strukturelle komponenter en typisk presisjonsproduksjonsprosess. Foringsrøret produseres vanligvis ved hjelp av stempling og flere strekkprosesser, mens toppdekselet involverer flere prosesser som stempling, lasersveising, sprøytestøping og presisjonsmontering. Med det økende automatiseringsnivået i industrien, endres produksjonen av strukturelle komponenter gradvis mot fleksible produksjonslinjer og høyt automatisert utstyr for å møte kravene til stor-produksjon med høy-konsistens.

 

 

Batterier for nye kjøretøyer består vanligvis av hundrevis eller til og med tusenvis av celler; derfor er konsistensen til cellene avgjørende for ytelsen til hele batterimodulen og batteripakken. I dette applikasjonsmiljøet må produksjonspresisjonen og kvalitetsstabiliteten til strukturelle komponenter nå ekstremt høye standarder.

 

Produksjon av batterier i bilindustrien- krever vanligvis at defektrater kontrolleres på PPM-nivå, noe som stiller strenge krav til dimensjonsnøyaktighet, sveisekvalitet og forseglingspålitelighet til strukturelle komponenter. For eksempel, i prismatiske batterier, påvirker sveise- og forseglingskvaliteten mellom Prismatic Lithium Battery Canopy og cellehuset direkte batteriets lufttetthet og levetid.

 

Videre, under modulmontering, må toppdekselstrukturen også gi strømtilkobling og sikkerhetsbeskyttelsesfunksjoner; derfor må strukturelle komponenter som batteriboksdekselet i aluminium ha utmerket mekanisk styrke og varmebestandighet.

 

 

De siste årene, med den raske utviklingen av den nye energibilindustrien, har kostnadene for strømbatterier fortsatt å synke. Kostnadsreduksjon i batterisystemer kommer hovedsakelig fra tre aspekter: stor-produksjon, teknologiske fremskritt og materialkostnadsoptimalisering.

 

I cellekostnadsstrukturen utgjør strukturelle komponentkostnader typisk omtrent 8 % av cellekostnadene. Selv om råvareprisene (som aluminium, kobber og stål) ikke har sunket betydelig, viser de totale kostnadene for strukturelle komponenter fortsatt en nedadgående trend gjennom automatisert produksjon, forbedret materialutnyttelse og optimalisert produksjonseffektivitet.

 

For eksempel kan optimalisering av materiallayoutdesign forbedre aluminiumutnyttelsen betydelig, og dermed redusere enhetsproduktkostnadene. I batteripakkesystemer er forbedret produksjonseffektivitet for batteridekselplaten og tilhørende toppdekselkomponenter en nøkkelfaktor som driver kostnadsreduksjon i strukturkomponentindustrien.

 

 

I stive-batteristrukturer er toppdekselkomponenten den mest teknologisk avanserte delen. Toppdekselet forsegler ikke bare battericellen, men integrerer også flere nøkkelfunksjonelle moduler.

 

For det første gir den tetting og fiksering. Etter at battericellen er satt sammen, blir toppdekselet laser-sveiset til aluminiumshuset, og danner en fullstendig forseglet struktur. Komponenter som Prismatic Lithium Battery Annexe spiller denne rollen i deres strukturelle design.

 

For det andre gir den strømledning. Terminalene i toppdekselet er sveiset til battericelletappene via koblingsflaker, noe som muliggjør strømledning i battericellen og kobles til samleskinnen på modulnivå.

 

I tillegg integrerer toppdekselet flere sikkerhetsbeskyttelsesstrukturer. Eksplosjonssikre-plater og flip-over-plater kan for eksempel avlaste trykket eller kutte strømmen når det interne trykket i batteriet øker unormalt, og dermed redusere risikoen for termisk batteriløp. I noen design kalles toppdekselet også et LFP Safety Cover Set, brukt som en sikkerhetsbeskyttelsesstruktur i litiumjernfosfatbatterisystemer.

 

 

Sammenlignet med toppdekselenheten er produksjonsprosessen til batterihuset relativt enkel, og bruker vanligvis en kontinuerlig strekkprosess for å produsere aluminiumshusstrukturer. Ettersom batteriets energitetthet fortsetter å øke, blir imidlertid kravene til yteevne for husmaterialer også stadig strengere.

 

For tiden optimaliserer industrien aluminiumslegeringsmaterialer for å forbedre styrken, seigheten og motstandskorrosjonsbestandigheten til huset. Samtidig flytter noen design den eksplosjonssikre strukturen fra toppdekselet til husets plassering for å øke sikkerheten til batterisystemet ytterligere.

 

Med den fortsatte utvidelsen av den nye energikjøretøy- og energilagringsindustrien, vil batteristrukturkomponenter fortsette å bli oppgradert når det gjelder materialytelse, strukturell design og produksjonsprosesser, og viktige strukturelle komponenter som litium-ion-batteridekselplater vil spille en stadig viktigere rolle i batterisikkerhetssystemet.

 

 

 

Vi spesialiserer oss på forskning, utvikling og produksjon av strukturelle komponenter for nye energibatterier. Våre produkter dekker et bredt spekter av toppdeksler for strømbatterier og strukturelle komponentløsninger, inkludert Power Battery Cover Plates, Prismatic Lithium Battery Deksler, topplokk for prismatiske battericeller og batterideksler i aluminium. Ved å utnytte moden presisjonsstempling, lasersveising og automatiserte monteringsprosesser kan vi tilby svært påliteligeLithium-ion-batteridekselplaterog tilpassede strukturelle komponenter for nye energikjøretøyer, elektroverktøy og energilagringssystemer, som hjelper kundene med å oppnå sikrere og mer effektive batterisystemdesign.