Miks kasutada liitium{0}}ioonakude jaoks alumiiniumist korpust? — Materjali vaatenurgast parim valik energiasalvestite jaoks

Uute energiasõidukite, energiasalvestussüsteemide ja kaasaskantavate elektroonikaseadmete kiire kasvuga suureneb liitiumakude tähtsus energia salvestamise valdkonnas jätkuvalt. Olgu selleks liitium-ioonakud, LifePo akud, LifePo4 akud või alumiiniumist akukarbid, alumiiniumist akuümbrised ja prismakorpused suure võimsusega-rakenduste jaoks, korpuse materjali valik on jõudlust, ohutust ja eluiga mõjutav tegur. Arvukate kandidaatmaterjalide hulgas on alumiiniumisulamitest saanud liitiumpatareide korpuste peamine lahendus tänu nende ulatuslikele jõudluseelistele. Järgnevalt analüüsitakse alumiiniumkorpuste populaarsuse põhjuseid mitmest vaatenurgast.

 

 

Konstruktsioonides, nagu liitium{0}}ioonakud, mõjutab korpuse materjali juhtivus otseselt sisevoolu ülekande efektiivsust. Alumiiniumil endal on hea juhtivus, mis vähendab üldist kontakttakistust, muutes vooluülekande sujuvamaks. See omadus mitte ainult ei aita parandada hetkelist väljundvõimsust, vaid suurendab ka tsükli stabiilsust ja vähendab kehvast kontaktist põhjustatud lokaalseid kütteprobleeme.

 

Mõne liitium-ioonaku või liitium-elektrirattaaku puhul, mis rõhutavad suurt-laadimiskiirust, on see juhtivus eriti oluline, aidates kaasa võimsusele reageerimise kiiruse ja ohutuse paranemisele.

 

 

Liitium-ioonakud tekitavad laadimise ja tühjenemise ajal suurel hulgal soojust ning ebaõige soojusjuhtimine on sageli termilise löögi ja ohutusõnnetuste peamine põhjus. Alumiiniumi soojusjuhtivus on ligikaudu kolm korda suurem terasest, võimaldades tal kiiresti sisemist soojust väljapoole üle kanda.

 

See tõhus soojuse hajutamise võime on veelgi olulisem sellistes konstruktsioonides nagu alumiiniumist prismaatiline korpus ja kohandatud prismaatiline akuelemendi korpus, mis aitab:

 

Vältige rakkude jõudluse halvenemist kõrgete temperatuuride tõttu

Suurendage ohutust{0}}suure kiirusega jalgrattasõidu tingimustes

Parandage mitme{0}}rakusüsteemide termilist ühtlust

 

Energiasalvestavate toodete puhul, nagu Powerwalli liitiumpatareipatarei alumiiniumümbris, on soojuse hajutamine aku stabiilsuse seisukohalt ülioluline.

 

 

Alumiiniumi tihedus on ainult üks{0}}kolmandik terasest, mis vähendab oluliselt aku kogukaalu. Kergekaaluline eelis on kasulik akudele erinevates rakendustes, sealhulgas prismakorpustes, polümeer-liitiumpatareide korpustes ja LiSoCl2 akukorpustes, mis väljendub järgmistes valdkondades:

 

Suurem gravimeetriline energiatihedus

Elektrisõiduki pikem sõiduulatus

Parem kogemus kaasaskantavate elektroonikaseadmetega

 

Energiasalvestusmoodulite ja toiteakumoodulite puhul parandab vähendatud konstruktsioonikaal ka transpordi, paigaldamise ja hoolduse tõhusust.

 

 

Alumiiniumpinnad moodustavad loomulikult tiheda oksiidkile, mis tagab suurepärase korrosioonikindluse. See on eriti oluline süsteemide puhul, mis töötavad väljas, kõrge-niiskuse ja suure-soolasisaldusega-pihustuskeskkonnas, nagu MnO2 aku korpused, LiFePO4 akud ja LiFePO4 akud. Suurepärane korrosioonikindlus võib:

 

Vähendage korpuse tugevuse vähenemist korrosiooni tõttu

Pikendage akusüsteemi üldist eluiga

Parandage konstruktsiooni stabiilsust karmides tingimustes

 

Eriti energiasalvestavate elektrijaamade või kaubanduslike rakenduste puhul on korrosioonikindlus korpuse materjalide hindamise põhinäitaja.

 

 

Alumiiniummaterjalid säilitavad suurepärase struktuurilise stabiilsuse isegi kõrgetel temperatuuridel, vastupidavad pehmenemisele, deformatsioonile või materjali purunemisele. See on eriti oluline liitium-ioonakude, alumiiniumist akukorpuste ja akupatareide puhul, mis töötavad pikka aega, tagades, et kõrgel temperatuuril{2}}

 

Korpuse tugevus jääb stabiilseks.

Akuelementide väliskaitse tugevus ei vähene.

Muutused termilises keskkonnas ei põhjusta tihendusstruktuuri rikkeid.

 

See omadus on eriti oluline suure-võimsusega energiasalvestussüsteemide, raskete{1}}seadmete või{2}}kõrge temperatuuriga tööstuslike stsenaariumide puhul.

 

 

Kuigi alumiiniumi tooraine hind on veidi kõrgem kui mõnel metallil, on selle eelised töötlemisel, vormimisel, ohutusel, elueal ja hooldusel märkimisväärsed, mille tulemuseks on suurem kulu{0}}tõhusus:

 

Väiksem töötlemisraskus ja energiakulu

Valmistoote kõrgem saagikus

Madalamad potentsiaalsed hoolduskulud

Süsteemi pikem eluiga

 

Alumiiniumist

 

 

Alumiiniumsulamitel on suurepärane elastsus, mis võimaldab toota akukorpusi ühe-etapilise venitusprotsessi kaudu. Neid kasutatakse tavaliselt prismaelementide korpustes, kohandatud prismapatareide korpustes ja polümeer-liitiumpatareide korpustes. Nende eelised hõlmavad järgmist:

 

Keeruliste struktuuride integreeritud moodustamise võimaldamine

Keevisõmbluste vähendamine ja tihenduskindluse parandamine

Vastab erinevatele konstruktsiooninõuetele, sealhulgas prisma ja ebakorrapärase kujuga

Masstootmise ja ülitäpse{0}}tootmise toetamine

 

Töötlemise eelised võimaldavad alumiiniumkorpustel kohaneda arenenumate rakustruktuuride konstruktsioonidega (nt suure{0}}võimsusega ja pikaealised süsteemid{1}).

 

 

Kokkuvõtteks võib öelda, et liitium-ioonakude, ohutus--kriitiliste LifePO4-akude või struktuurselt keerukate alumiiniumakukarpide või prismakorpuste puhul on alumiiniumkorpustest saanud liitiumakukorpuste peamine valik tänu nende suurepärasele juhtivusele, tugevale soojuse hajutamisele, kergele kaalule, korrosioonikindlusele, heale temperatuurile ja ökonoomsusele.

 

Elektritranspordi, energiasalvestussüsteemide ja suure võimsusega{0}}elektroonikaseadmete pideva ajakohastamise tõttu onalumiiniumist korpusakukorpuse tehnoloogiat konsolideeritakse veelgi ja see jätkab liitiumakude ajendamist, et mängida tulevases energiavaldkonnas suuremat rolli.