Explorando o processo de fabricação das baterias quadradas de íon-lítio{1}}com revestimento de alumínio

Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos, sistemas de armazenamento de energia e mercados de eletrônicos de consumo de alto-desempenho, as baterias prismáticas de íons de lítio-com revestimento de alumínio tornaram-se gradualmente uma rota tecnológica importante nos campos de energia e armazenamento de energia devido à sua alta densidade de energia, estabilidade estrutural e excelente utilização do espaço. Como uma das principais estruturas da cadeia da indústria de baterias de lítio, o processo de fabricação de baterias prismáticas com revestimento-de alumínio afeta diretamente a segurança, o ciclo de vida e o desempenho geral do produto. Especialmente impulsionadas pelas demandas do mercado por alta consistência e alta confiabilidade, as tecnologias de fabricação que envolvem estruturas de produtos, como carcaça de alumínio para bateria, caixa de célula prismática e carcaça de alumínio para bateria prismática de íons de lítio, estão sendo continuamente atualizadas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

No processo de produção de baterias de íons de lítio, a fabricação de eletrodos é o ponto de partida de toda a cadeia de processo e uma base fundamental que determina o desempenho da célula. Os materiais de eletrodo positivo normalmente usam fosfato de ferro-lítio, materiais ternários ou sistemas de óxido de manganês-lítio. Entre eles, o fosfato de ferro-lítio é amplamente utilizado em armazenamento de energia e em novos campos de veículos de energia devido ao seu desempenho de segurança estável. Os eletrodos negativos são baseados principalmente em sistemas de grafite, usando uma proporção científica de agentes condutores, aglutinantes e solventes para obter uma dispersão estável e uniforme da pasta. Eletrodos de alta-qualidade não apenas afetam a condutividade, mas também impactam diretamente a estabilidade do ciclo subsequente e o desempenho da taxa da célula da bateria.

 

Após a preparação da pasta, o processo de revestimento de alta{0}precisão começa. Atualmente, a indústria de baterias de energia emprega amplamente-tecnologia de revestimento de extrusão de slot de alta velocidade para melhorar a uniformidade do revestimento e a eficiência da produção. Os eletrodos revestidos passam por secagem e laminação de precisão para garantir uma ligação estável entre o material ativo e o coletor de corrente, ao mesmo tempo que aumenta a densidade de compactação. O processo de compactação afeta significativamente a resistência interna, a consistência e a densidade de energia da bateria, especialmente para estruturas de bateria de alumínio com células prismáticas de alta densidade de-energia-densidade, onde a uniformidade do eletrodo é um pré-requisito crucial para a operação estável do produto.

 

Após o processamento do eletrodo, a célula da bateria entra na fase de montagem. As baterias prismáticas de lítio utilizam principalmente processos de enrolamento ou empilhamento. As estruturas enroladas oferecem vantagens como tecnologia madura e alta eficiência, enquanto as estruturas de empilhamento melhoram ainda mais a utilização do espaço e avaliam o desempenho. Durante este processo, o controle de precisão entre o separador, as abas e os eletrodos é extremamente crítico. A tecnologia de soldagem a laser é amplamente utilizada para conexões de abas, reduzindo efetivamente a resistência de contato e melhorando a estabilidade da soldagem.

 

À medida que as estruturas das células da bateria amadurecem, a fase de embalagem torna-se um passo crucial para garantir a segurança. Atualmente, a indústria adota amplamente a estrutura da caixa de bateria de alumínio estampado profundo, usando processos de estampagem profunda de alta-precisão-para fabricar a caixa, alcançando maior resistência, peso mais leve e melhor dissipação de calor. Em comparação com as carcaças de aço tradicionais, a caixa de bateria prismática de liga de alumínio oferece vantagens como menor peso, maior resistência à corrosão e maior condutividade térmica, tornando-a particularmente adequada para sistemas de bateria de energia e sistemas de armazenamento de energia.

 

No setor de veículos de nova energia, a caixa de bateria de alumínio para veículos de nova energia tornou-se uma das principais formas estruturais. Seu design interno não precisa apenas acomodar alta densidade de energia, mas também atender aos requisitos de resistência a choques, proteção contra explosão e gerenciamento térmico. Portanto, o projeto estrutural do conjunto de baterias com caixa de alumínio normalmente envolve otimização abrangente do layout do módulo da bateria, sistemas de refrigeração líquida e estruturas de alívio de pressão de segurança para melhorar a segurança geral do sistema do veículo e a estabilidade operacional.

 

Além do invólucro em si, os componentes superiores da embalagem também são uma parte importante da bateria prismática de lítio. A bateria, incluindo componentes estruturais como a placa de cobertura da bateria, as placas de cobertura da bateria de íons de lítio, a tampa superior para células de bateria prismáticas e a tampa de alumínio da bateria, executa diversas funções, incluindo vedação, prevenção de vazamentos, condução de corrente e proteção de segurança. Atualmente, a indústria emprega amplamente a soldagem a laser combinada com processos automatizados de inspeção de vedação para melhorar a confiabilidade geral da embalagem. Para sistemas de armazenamento de energia de grande-capacidade, a aplicação de conjuntos de coberturas de segurança LFP também está se tornando cada vez mais difundida, melhorando efetivamente a segurança e a estabilidade dos sistemas de fosfato de ferro-lítio sob condições operacionais-altas e complexas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Após a célula ser embalada, o processo de injeção do eletrólito começa. Como meio crucial para a migração de íons-de lítio, o efeito umectante do eletrólito determina diretamente o desempenho da bateria. Atualmente, a indústria convencional usa tecnologias de injeção a vácuo e de alta{3}}pressão para melhorar a eficiência e a consistência da penetração do eletrólito. Especialmente em estruturas de baterias de alumínio com células de lítio de grande porte, umedecimento completo é essencial para reduzir a resistência interna e melhorar o ciclo de vida.

 

Posteriormente, a bateria entra no processo de formação e envelhecimento. A formação é o primeiro processo de carga-descarga de uma bateria de lítio, estabelecendo a base eletroquímica para a operação normal da bateria, formando um filme SEI estável. Um filme SEI estável reduz efetivamente as reações colaterais e melhora o ciclo de vida e o desempenho de segurança. O processo de envelhecimento promove ainda mais a integração total do eletrólito e do eletrodo, estabilizando o desempenho da bateria. Para invólucros de alumínio para células de fosfato de ferro-lítio, um regime de envelhecimento em temperatura-razoavelmente alta melhora efetivamente o controle de gás e a consistência do ciclo.

 

Após a ativação básica do desempenho, a bateria passa por um rigoroso processo de classificação e classificação de capacidade. Testes precisos de parâmetros como capacidade, tensão, resistência interna e espessura são usados ​​para classificar produtos com desempenho consistente. A alta consistência é uma base crucial para sistemas de baterias de armazenamento de energia, especialmente em sistemas de armazenamento de energia em grande-escala e em novas aplicações de veículos de energia, onde células inconsistentes podem facilmente levar à fuga térmica e à degradação do sistema. Portanto, equipamentos automatizados de classificação de capacidade de alta-precisão se tornaram um componente importante da fabricação moderna de baterias de lítio.

 

Vale a pena notar que, com a expansão contínua do mercado global de armazenamento de energia, a demanda por componentes estruturais, como caixas de alumínio embaladas etampas de caixa de bateria de alumíniotambém está crescendo rapidamente. A indústria tem exigido mais propriedades leves, de alta{1}}resistência e resistentes à corrosão-, o que impulsionou atualizações contínuas em materiais de revestimento de alumínio, processos de estampagem e tecnologias de tratamento de superfície. Enquanto isso, componentes estruturais auxiliares, como o anexo da bateria de lítio prismática, também estão sendo desenvolvidos para integração e modularização para atender às necessidades futuras de desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia em grande-escala e carregamento rápido de alta-tensão.

 

Atualmente, baterias prismáticas de íons de lítio-com revestimento de alumínio são amplamente utilizadas em novos veículos de energia, ferramentas elétricas, estações de energia de armazenamento de energia, estações base de comunicação e fontes de alimentação de reserva industriais. Especialmente no contexto do rápido desenvolvimento do sistema de fosfato de ferro-lítio, as células moles-LiFePO4 e a abordagem de revestimento prismático-de alumínio estão formando posições de mercado diferenciadas, impulsionando conjuntamente a atualização da nova indústria global de energia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

No futuro, com avanços contínuos na fabricação inteligente, equipamentos automatizados e novas tecnologias de materiais, o processo de produção de invólucros de alumínio para baterias prismáticas de-íon de lítio evoluirá ainda mais em direção a maior precisão, maior consistência e custos mais baixos.

 

A otimização contínua em torno do desempenho de segurança, densidade de energia e estruturas leves também impulsionará os invólucros de alumínio das baterias, placas de cobertura estruturais sólidas e sistemas de embalagem de alto{0}}desempenho para desempenhar um papel mais importante na nova indústria de energia, fornecendo suporte técnico mais estável e confiável para o desenvolvimento global de energia verde.