Общ преглед на корпуса на полимерната литиева батерия — познания и приложения в индустрията

В сферата на съвременните електронни устройства, съхранение на енергия и решения за преносимо захранване, концепцията за "кутия за полимерна литиева батерия" става все по-важна. По-долу предоставяме изчерпателен преглед на това какво представлява, как се прави, неговите предимства и типични сценарии за приложение.

 

 

Терминът се отнася до структура, при която клетка от литиево-полимерна батерия (LiPo) - обикновено клетка с торбичка или мека-опаковка - е затворена в твърда обвивка или кутия за защита, монтаж и практическа интеграция. Преди поставянето в обвивка батерията се изработва с помощта на полимер-или гел-подобен електролит с гъвкава опаковка („торбичката“). Когато се добави твърда обвивка -, образуваща „корпуса на батерията LiSoCl2“ -, резултатът съчетава енергийната плътност и гъвкавия форм-фактор на LiPo батериите със структурната здравина и лекотата на интегриране, типични за батериите с твърд{11}}корпус.

Използването на този тип литиево-йонна батерия позволява на производителите на устройства да се възползват от предимствата на литиево-полимерната химия, като същевременно гарантира защита, стандартизирани монтажни интерфейси и безопасност.

 

 

Производство на клетки с мека{0}}опаковка

Персонализирани корпуси на призматични батерийни клетки, Типичната литиева-батерия на базата на полимер започва с мека-опаковка: електродите (анод и катод), сепараторът и полимерният (или гел) електролит се подреждат или навиват, след което се затварят в ламиниран-пластмасов филм. След запечатване и пълнене с електролит (ако е приложимо) се оформя меката клетка.

Тестване на производителността и скрининг

Преди поставянето в корпус, всеки алуминиев призматичен корпус се тества за капацитет, вътрешно съпротивление, производителност на зареждане/разреждане, живот на цикъла, поведение при температура и безопасност (късо- съединение, пре-зареждане, пре-разреждане и т.н.). Само квалифицирани клетки се придвижват напред към корпуса.

Производство и сглобяване на твърд калъф / черупка

Твърдият алуминиев корпус за Powerwall литиева батерия може да бъде направен чрез методи като леене под налягане на пластмаса, ултразвуково заваряване или обработка с ЦПУ. Обвивката е проектирана да осигурява структурна здравина, монтажни точки, защитен корпус (за хидроизолация, прахоустойчивост, механична защита) и да побира съединители, окабеляване или вериги за защита. След като клетката с мек-пакет е монтирана вътре, обвивката се затваря -, образувайки окончателния „алуминиев корпус за автомобилна батерия“.

Окончателна проверка на качеството и готово-интегриране тестване

Алуминиевата кутия за автомобилен LiFePO4 батериен пакет е подложена на тестове за механичен стрес, термични цикли, пълни цикли на зареждане/разреждане и проверки за безопасност (повишаване на температурата, защита от късо- съединение и др.), за да се гарантира надеждност и безопасност преди доставка или интегриране в устройства.

 

 

Висока енергийна плътност, леко тегло и гъвкав форм фактор

Литиево-йонната батерия осигурява висока енергийна плътност и ниско тегло в сравнение с по-старите типове батерии като Ni-Cd или Ni-MH.

Благодарение на тяхната гъвкава вътрешна структура и полимерен електролит, те могат да бъдат направени тънки, леки или в индивидуални форми -, което е ключово предимство за компактни или-чувствителни към теглото устройства.

Персонализирана форма и размер

Тъй като вътрешната клетка на корпуса на батерията LiSoCl2 е мека опаковка преди корпуса, производителите имат голяма гъвкавост при проектирането на геометрията на външната обвивка, размерите на батерията, разположението на конекторите и разположението на монтажа. Това е особено полезно при проектиране на устройства с не-стандартни или компактни форм-фактори.

Лесна интеграция и инсталиране

С твърда обвивка батерията става по-лесна за боравене, монтиране и свързване по време на сглобяването на устройството. Пакетът литиево-йонни батерии може да бъде оформен така, че да отговаря на механични ограничения, да включва стандартизирани конектори или точки за монтаж и да побира допълнителни модули (напр. защитни вериги, BMS, радиатори).

Подобрена безопасност и здравина

Обвиването на клетката на торбичката помага да се защити от механично напрежение, външни въздействия, влага, прах и други опасности. Освен това, полимер-електролитни (или гел) LiPo клетки обикновено се считат за по-безопасни от много течни-електролитни клетки, намалявайки риска от изтичане.

Алуминиевият призматичен корпус също осигурява структурна цялост и помага да се изпълнят изискванията за защита за устройства, използвани в индустриални, външни или сурови условия.

 

 

"Кутия за полимерна литиева батерия" представлява ефективна интеграция на полимер-електролитни литиеви батерии с практични решения за корпус и монтаж. Той обединява предимствата на висока енергийна плътност, леко тегло, гъвкав форм фактор на LiPo батерии, заедно със здравината, безопасността и удобствата за интегриране на батериите с твърд-корпус.

За производителите, дизайнерите на устройства и системните интегратори, използването на решения за персонализирани призматични корпуси на батерии може значително да подобри гъвкавостта на дизайна, безопасността и надеждността на продукта, - което ги прави много-подходящи за широк набор от приложения от потребителска електроника до индустриални и вградени системи.

С напредването на материалите на батериите и технологията за проектиране се очаква алуминиевият корпус за литиево-батериен пакет Powerwall да се развие допълнително - към модулност, по-интелигентна функционалност, по-голяма персонализация и устойчив дизайн, образувайки основен компонент на бъдещите продукти,-захранвани с батерии.