Vergelijking van de verpakkingsvormen van lithium--ionbatterijen: kernvoordelen van batterijen met zachte- batterij, aluminium- en stalen- batterij

Met de voortdurende ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie en de markt voor consumentenelektronica hebben de veiligheid, energiedichtheid en structurele betrouwbaarheid van lithium-ionbatterijen steeds meer aandacht gekregen. Vanuit verpakkingsperspectief worden lithium-ionbatterijen hoofdzakelijk onderverdeeld in drie typen: batterijen met stalen-behuizing, batterijen met aluminium-behuizing en batterijen-zacht. Uitgaande van het gebruik van dezelfde celmaterialen en interne structuur, liggen de prestatieverschillen tussen deze drie soorten verpakkingen voornamelijk in de eigenschappen van het omhulselmateriaal en het structurele ontwerp. Als belangrijk onderdeel van energiesystemen en energieopslagsystemen heeft de keuze van de batterijbehuizing rechtstreeks invloed op de algehele batterijprestaties en toepassingsgrenzen.

 

 

Lithium{1}}-ionbatterijen met stalen-behuizing waren de eerste verpakkingsvorm voor industriële toepassing, doorgaans met een cilindrische structuur. Staal heeft een hoge fysieke stabiliteit in de lucht, beschikt over een uitstekende druk- en slagvastheid en vertoont de hoogste mechanische sterkte van de drie verpakkingsschema's. Dit kenmerk leidde tot de wijdverbreide toepassing van stalen behuizingen in vroege elektronische producten en sommige nutsbatterijen.

 

Vanwege volwassen productieprocessen en relatief lage grondstofkosten hebben batterijen met stalen-behuizing een zeker prijsvoordeel. De hoge dichtheid en het hoge gewicht beperken echter inherent de energiedichtheid en het lichtgewicht systeem. Daarom neemt het aandeel batterijen met een stalen-behuizing in de huidige toepassingen met hoge-energie-dichtheid geleidelijk af, maar ze hebben nog steeds waarde in scenario's met extreem hoge eisen aan de structurele sterkte.

 

 

Lithiumbatterijen met aluminium-behuizing hebben doorgaans een prismatische structuur en zijn een van de gangbare verpakkingsvormen in de huidige energiebatterijen en energieopslagsystemen. Vergeleken met batterijen met een stalen-behuizing bieden batterijen met een aluminium-behuizing aanzienlijke lichtgewichtvoordelen, waardoor het systeemgewicht aanzienlijk wordt verminderd en tegelijkertijd wordt voldaan aan de structurele sterkte-eisen. Deze eigenschap maakt de aluminium behuizing met lithiumbatterij tot een belangrijk onderdeel van nieuwe energievoertuigen en energieopslagapparaten.

 

Vanuit het oogpunt van materiaalprestaties bezitten batterijen met aluminium-behuizing een hoge specifieke sterkte, specifieke modulus en breuktaaiheid, terwijl ze ook een goede vermoeiingssterkte en corrosieweerstand vertonen. Bovendien is aluminium chemisch stabiel en niet-magnetisch, waardoor recycling tijdens het gebruik en de verwijdering van batterijen wordt vergemakkelijkt. Vergeleken met oplossingen met stalen -behuizingen presteren aluminium batterijbehuizingen met prismatische cellen beter dan oplossingen met stalen- behuizing wat betreft energiedichtheid en volumetrische dichtheid, waardoor ze voordeliger zijn voor systeemintegratie en ruimtegebruik.

 

Op het gebied van nieuwe energievoertuigen zijn aluminium behuizingen voor auto-accu's en accubehuizingen van EV-auto's cruciale basiscomponenten geworden in het structurele ontwerp van krachtaccu's, die betrouwbare structurele ondersteuning bieden voor accumodules en accupakketten.

 

 

Lithiumbatterijen in zakjes gebruiken aluminium-plastic folie als inkapselingsmateriaal en bieden de hoogste energiedichtheid en volumegebruik van de drie inkapselingsmethoden. Onder omstandigheden van hetzelfde formaat hebben zakbatterijen doorgaans een capaciteit die ongeveer 10%–15% hoger is dan oplossingen met stalen-behuizing en ongeveer 5%–10% hoger dan oplossingen met aluminium-behuizing. Dit voordeel zorgt ervoor dat ze zich onderscheiden in producten met extreem hoge eisen aan ruimte en bereik.

 

Vanuit het oogpunt van elektrochemische prestaties hebben zakjesbatterijen een relatief lage interne weerstand, wat de zelf-ontlading helpt verminderen en de energie-efficiëntie verbetert. Bovendien vertoont het inkapselen van buidels, in termen van veiligheid, doorgaans uitpuilen of scheuren in het geval van een anomalie, waardoor een snelle vrijgave van intern gas wordt vergemakkelijkt en het risico op explosie wordt verminderd in vergelijking met stijve omhulsels.

 

Bovendien bieden buidelbatterijen een grotere flexibiliteit in het structurele ontwerp, waardoor aanpassing van verschillende maten en vormen mogelijk is om aan de toepassingsvereisten te voldoen. De buitenbehuizing heeft echter een relatief zwakke druksterkte, waardoor vaak extra hulpmaterialen nodig zijn voor structurele versterking in grootschalige energiebatterijsystemen, wat leidt tot een afname van het systeemvolumegebruik. Daarom worden buidelbatterijen momenteel op grotere schaal gebruikt op het gebied van 3C-consumentenelektronica, met een relatief beperkt aandeel in grootschalige energiesystemen.

 

 

Vanuit het perspectief van de ontwikkeling van de sector concentreren batterijen met stalen- behuizing zich geleidelijk op specifieke nichemarkten; Zakbatterijen blijven hun voordeel behouden in de consumentenelektronica, terwijl batterijen met aluminium-behuizing, vooral New Energy aluminium batterijbehuizingen, op grote schaal- worden toegepast in nieuwe energievoertuigen en energieopslagsystemen. Naarmate stroombatterijen evolueren naar een hogere energiedichtheid, hogere consistentie en hogere veiligheid, zullen de alomvattende, uitgebalanceerde voordelen van aluminium batterijbehuizingen en aluminium lithium-ionbatterijen steeds prominenter worden.

 

 

Bij krachtige batterijsystemen heeft de batterijbehuizing niet alleen een verpakkingsfunctie, maar heeft deze ook rechtstreeks betrekking op het thermisch beheer, de structurele veiligheid en de levensduur van het systeem. Belangrijke structurele componenten, waaronder de Power Battery Shell, de oplaadbare aluminium behuizing, de vierkante aluminium behuizing van lithiumbatterijen en de Power Battery Cover Plate, worden voortdurend geüpgraded samen met de ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie.

 

In de toekomst, met de voortdurende uitbreiding van de markten voor nieuwe energievoertuigen en energieopslag, hoogwaardige, aanpasbare aluminium batterijbehuizingen enAluminium koffers voor New Energy-auto'szal een nog crucialere rol spelen in batterijsystemen.

 

 

We richten ons op de R&D en productie van nieuwe structurele componenten voor energiebatterijen, die aluminium behuizingen met hoge-consistentie, hoge-betrouwbaarheid en gerelateerde ondersteunende producten voor energiebatterijen en energieopslagsystemen leveren. Onze producten omvatten vierkante celschalen, batterijbehuizingen en belangrijke structurele componentoplossingen, waardoor klanten een hogere systeemveiligheid en integratie-efficiëntie in nieuwe energietoepassingen kunnen bereiken.