Tekniska skillnader och tillämpningar av aluminium-Höljda prismatiska batterier och mjuka-Pack prismatiska batterier

Med den snabba utvecklingen av det nya energifordonet, energilagringssystemet och industriella strömförsörjningsmarknaderna utvecklas litium-jonbatterier ständigt. För närvarande är de vanliga prismatiska litiumbatterierna på marknaden huvudsakligen indelade i två kategorier: aluminium-höljda prismatiska batterier och mjuka-prismatiska batterier. Dessa två tekniker skiljer sig markant i strukturell design, säkerhetsprestanda, energitäthet, tillverkningskostnad och tillämpningsscenarier. Att förstå deras egenskaper är av betydande referensvärde för utformningen av kraftbatterier, energilagringssystem och batteripaketstrukturer.

 

 

 

Aluminium-höljda prismatiska batterier använder aluminium som det yttre skalet och bildar en stabil struktur genom lasersvetsning eller inkapslingsprocesser. Dessa produkter används i stor utsträckning i nya energifordon, energilagringsutrustning och industriella kraftsystem. Deras kärnstruktur antar vanligtvis en aluminiumskallösning för litiumprismatiska celler, vilket uppnår hög mekanisk styrka och strukturell stabilitet.

 

Mjuka-prismatiska batterier använder en-plastkompositfilm av aluminium som yttre förpackningsmaterial, med de inre cellerna inkapslade genom en värme-förseglingsprocess. På grund av den större flexibiliteten hos förpackningsmaterialet kan mer flexibla storleksdesigner uppnås, vilket erbjuder vissa fördelar inom området för lättvikt.

 

 

 

Aluminium-höljda prismatiska batterier ger ett högt mekaniskt skydd under normala driftsförhållanden och motstår effektivt yttre stötar och kompression. Därför används de flitigt i aluminiumhöljen för bilbatterier och storskaliga-energilagringssystem.

 

När det interna trycket ökar på grund av laddning/urladdning, temperaturförändringar eller gasgenerering, kan aluminiumhöljets struktur uppvisa en liten expansion. Under extrema förhållanden aktiveras en säkerhetsventil för att släppa ut det inre trycket och därigenom minska risken.

 

På grund av deras flexibla aluminium-plastfilminkapsling, däremot, buktar batterier vanligtvis ut när det inre trycket ökar. Deras tryckavlastningsmekanism är relativt skonsam, vilket minskar sannolikheten för att höljet går sönder, vilket drar till sig uppmärksamhet i vissa hemelektronik och lättviktsapplikationer.

 

 

Låg-temperaturprestanda hos litium-jonbatterier påverkas främst av elektrolyt- och materialsystemet, men förpackningsmetoden har också en viss inverkan på prestandan.

 

Traditionella aluminium-höljda prismatiska batterier används ofta i aluminiumhöljen för EV-litiumbatteripaket, och bibehåller god strukturell stabilitet i miljöer med låg-temperatur. Men när temperaturen sjunker ökar batteriets inre motstånd, vilket leder till en minskning av urladdningskapaciteten-ett vanligt problem som alla flytande litiumbatterier står inför.

 

På grund av sin mer flexibla strukturella design tillåter påsbatterier olika formdesigner och förbättrar kapacitetsutnyttjandet inom begränsat utrymme, vilket ger dem en fördel i applikationer med hög-energi-densitet.

 

 

Under samma volymförhållanden är påsbatterier i allmänhet lättare än aluminium-höljda batterier eftersom deras förpackningsmaterial är lättare och innehåller en lägre andel inaktivt material.

 

Ur ett strukturellt perspektiv, medan prismatiska batterier som använder LFP-batterialuminiumhöljen ökar höljets vikt, erbjuder de bättre mekaniskt skydd och systemtillförlitlighet, och bibehåller därmed en viktig position inom kraftbatterier och energilagring.

 

Påsebatterier kan ytterligare förbättra volymutnyttjandet och gravimetrisk energitäthet, vilket erbjuder fördelar för produkter som prioriterar räckvidd och lättviktsdesign.

 

 

Den nuvarande kedjan för prismatiska batterier med aluminium-hölje är mycket mogen, med relaterade material, utrustning och processer som ger stor-produktion.

 

Till exempel har batterihöljet som används i aluminiumhöljet för Powerwall Lithium Battery Packs en komplett försörjningskedja, vilket resulterar i relativt låga totala tillverkningskostnader. Dessutom underlättar aluminiumhöljesstrukturen automatiserad produktion och förpackningsmontering, vilket förbättrar produktionskonsistensen och produktens tillförlitlighet.

 

Mjuka-batterier har å andra sidan högre krav på aluminium-plastfilmmaterial, inkapslingsprocesser och produktionsmiljöer, vilket leder till större tillverkningssvårigheter och materialkostnader. Därför är deras totala produktionskostnad vanligtvis högre än för aluminium-lösningar.

 

 

Prismatiska batterier i aluminium-har följande egenskaper:

Hög inkapslingshållfasthet och strukturell stabilitet;
Stor encellskapacitet- som underlättar systemintegration;
Mogen termisk hanteringsdesign;
Lätt att standardisera produktionen; Används ofta i aluminiumfodral för bilar LiFePO4 batteripaket och energilagringssystem.

 

Men de har också vissa begränsningar:

Många produktspecifikationer och modeller;
Svårigheter att förena automationsstandarder;
Låg kompatibilitet mellan olika tillverkare.
Högre komplexitet i batteripaketdesign.

 

 

De främsta fördelarna med mjuka-batterier inkluderar:

 

Lättare vikt;
Högre volymutnyttjande;
Större designfrihet;
Relativt jämn värmefördelning;
Lämplig för lätta produktdesigner.

Deras begränsningar återspeglas främst i:

Svagare yttre skydd;
Större beroende av modulstruktur;
Strikta transport- och monteringskrav;

Behov av en mer sofistikerad mekanisk supportdesign under lång-användning.

 

 

Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av nya energifordon och energilagringsindustrier, har prismabatterier gradvis blivit den vanliga lösningen på marknaden.

 

Inom det nya energifordonsområdet används kraftbatterisystem som använder aluminiumfodral för EV elbuss LiFePO4 batteripaket och aluminiumfodral för elmotorbilar Lifepo4 batteripaket på grund av deras pålitliga struktur och bekväma underhåll.

 

På marknaden för två-fordon och lätta-motorer fortsätter efterfrågan på aluminiumfodral för elcykelbatteripaket och aluminiumfodral för Li-ion-elcykelbatteripaket-relaterade produkter att växa, vilket ställer högre krav på batterilättvikt och säkerhet.

 

Samtidigt upplever energilagringsmarknaden också en snabb tillväxt i efterfrågan på strukturella komponenter som aluminiumskal för litiumjärnfosfatbattericeller, LFP prismatiska celler och litiumcellaluminiumskal.

 

 

 

Aluminium-höljda prismatiska batterier och prismatiska batterier för fickor representerar två olika utvecklingsriktningar. Aluminium-höljda strukturer, med sin höga mekaniska hållfasthet, mogna tillverkningsprocesser och utmärkta systemtillförlitlighet, används ofta i kraftbatterier och energilagring.

 

Påsstrukturer, å andra sidan, förlitar sig på sina fördelar med låg vikt och hög energitäthet, och intar en viktig position i vissa avancerade applikationsscenarier.

 

I framtiden, med kontinuerliga framsteg inom materialteknik, strukturell design och tillverkningsprocesser, oavsett om det är aluminiumskal av litiumcellbatterier,litium järn cell aluminium skal, eller nya batteriförpackningstekniker, kommer alla att driva den nya energiindustrin mot högre säkerhet, högre energitäthet och längre livslängd.