Comparación de las formas de empaquetado de baterías de iones de litio-: ventajas principales de las baterías de paquete blando, de paquete blando, de carcasa de aluminio y de acero

Con el desarrollo continuo de la nueva industria energética y el mercado de la electrónica de consumo, la seguridad, la densidad energética y la confiabilidad estructural de las baterías de iones de litio-han recibido una atención cada vez mayor. Desde la perspectiva del embalaje, las baterías de iones de litio-se dividen principalmente en tres tipos: baterías con carcasa de acero-, baterías con carcasa de aluminio-y baterías-blandas. Bajo la premisa de utilizar los mismos materiales celulares y estructura interna, las diferencias de rendimiento entre estos tres tipos de envases radican principalmente en las propiedades del material de la carcasa y el diseño estructural. Como componente importante de los sistemas de energía y de almacenamiento de energía, la elección de la carcasa de la batería afecta directamente el rendimiento general de la batería y los límites de aplicación.

 

 

Las baterías-de iones de litio-con carcasa de acero fueron la primera forma de embalaje en lograr aplicaciones industriales y, por lo general, presentaban una estructura cilíndrica. El acero tiene una alta estabilidad física en el aire, posee una excelente resistencia a la presión y al impacto y exhibe la mayor resistencia mecánica entre los tres esquemas de embalaje. Esta característica llevó a la adopción generalizada de carcasas de acero en los primeros productos electrónicos y en algunas baterías de servicios públicos.

 

Debido a los procesos de fabricación maduros y a los costos relativamente bajos de las materias primas, las baterías con carcasa de acero-tienen una cierta ventaja de precio. Sin embargo, su alta densidad y peso limitan inherentemente su densidad de energía y el aligeramiento del sistema. Por lo tanto, la proporción de baterías con carcasa de acero-en aplicaciones actuales de alta-energía-está disminuyendo gradualmente, pero todavía tienen valor en escenarios con requisitos de resistencia estructural extremadamente altos.

 

 

Las baterías de litio-con carcasa de aluminio suelen emplear una estructura prismática y son una de las formas de embalaje principales en las baterías y sistemas de almacenamiento de energía actuales. En comparación con las baterías con carcasa de acero-, las baterías con carcasa de aluminio-ofrecen importantes ventajas de ligereza, lo que reduce sustancialmente el peso del sistema y cumple con los requisitos de resistencia estructural. Esta característica hace que la carcasa de aluminio de la batería de litio sea un componente clave en vehículos y dispositivos de almacenamiento de energía de nueva energía.

 

Desde la perspectiva del rendimiento de los materiales, las baterías con carcasa de aluminio-poseen una alta resistencia específica, módulo específico y tenacidad a la fractura, al tiempo que exhiben buena resistencia a la fatiga y a la corrosión. Además, el aluminio es químicamente estable y no-magnético, lo que facilita el reciclaje durante el uso y la eliminación de la batería. En comparación con las soluciones con carcasa de acero-, las carcasas de baterías de aluminio con celdas prismáticas superan a las soluciones con carcasa de acero-en términos de densidad de energía y densidad volumétrica, lo que las hace más ventajosas para la integración del sistema y la utilización del espacio.

 

En el campo de los vehículos de nueva energía, las carcasas de aluminio de las baterías de automóviles y las carcasas de las baterías de los vehículos eléctricos se han convertido en componentes básicos cruciales en el diseño estructural de las baterías eléctricas, proporcionando un soporte estructural confiable para los módulos y paquetes de baterías.

 

 

Las baterías de litio en bolsa utilizan una película plástica-de aluminio como material de encapsulación, lo que presenta la mayor densidad de energía y utilización de volumen entre los tres métodos de encapsulación. En condiciones del mismo tamaño, las baterías de bolsa suelen tener una capacidad aproximadamente entre un 10 % y un 15 % mayor que las soluciones con carcasa de acero- y aproximadamente entre un 5 % y un 10 % mayor que las soluciones con carcasa de aluminio-. Esta ventaja los hace destacar en productos con requisitos de espacio y alcance extremadamente altos.

 

Desde una perspectiva de rendimiento electroquímico, las baterías tipo bolsa tienen una resistencia interna relativamente baja, lo que ayuda a reducir la auto-descarga y mejorar la eficiencia de la producción de energía. Además, en términos de seguridad, la encapsulación de la bolsa normalmente presenta abultamiento o ruptura en caso de anomalía, lo que facilita la liberación rápida del gas interno y reduce el riesgo de explosión en comparación con las carcasas rígidas.

 

Además, las baterías de bolsa ofrecen una mayor flexibilidad en el diseño estructural, lo que permite la personalización de diferentes tamaños y formas para cumplir con los requisitos de la aplicación. Sin embargo, su carcasa exterior tiene una resistencia a la compresión relativamente débil, lo que a menudo requiere materiales auxiliares adicionales para el refuerzo estructural en sistemas de baterías de energía a gran-escala, lo que lleva a una disminución en la utilización del volumen del sistema. Por lo tanto, las baterías de bolsa se utilizan actualmente más ampliamente en el campo de la electrónica de consumo 3C, con una participación relativamente limitada en los sistemas de energía a gran-escala.

 

 

Desde una perspectiva de desarrollo de la industria, las baterías-con carcasa de acero se están concentrando gradualmente en nichos de mercado específicos; Las baterías de bolsa continúan manteniendo su ventaja en la electrónica de consumo, mientras que las baterías con carcasa de aluminio-, especialmente las carcasas de baterías de aluminio New Energy, están logrando aplicaciones a gran-escala en vehículos de nueva energía y sistemas de almacenamiento de energía. A medida que las baterías eléctricas evolucionan hacia una mayor densidad de energía, mayor consistencia y mayor seguridad, las ventajas integrales y equilibradas de la carcasa de aluminio de las baterías y las carcasas de aluminio de las baterías de iones de litio-se volverán más prominentes.

 

 

En los sistemas de baterías eléctricas, la carcasa de la batería no solo cumple una función de embalaje, sino que también se relaciona directamente con la gestión térmica, la seguridad estructural y la vida útil del sistema. Los componentes estructurales clave, incluida la carcasa de la batería eléctrica, la carcasa de aluminio recargable, la carcasa cuadrada de aluminio de las baterías de litio y la placa de cubierta de la batería eléctrica, se actualizan continuamente junto con el desarrollo de la nueva industria energética.

 

En el futuro, con la continua expansión de los mercados de vehículos de nueva energía y almacenamiento de energía, las carcasas de aluminio para baterías personalizables y de alto-rendimiento yCajas de aluminio para coches de nueva energíadesempeñará un papel aún más crucial en los sistemas de baterías.

 

 

Nos centramos en la investigación y el desarrollo y la fabricación de componentes estructurales de baterías de nueva energía, proporcionando carcasas de aluminio de alta-consistencia y alta-confiabilidad y productos de soporte relacionados para baterías eléctricas y sistemas de almacenamiento de energía. Nuestros productos cubren carcasas de celdas cuadradas, conjuntos de carcasas de baterías y soluciones de componentes estructurales clave, lo que ayuda a los clientes a lograr una mayor seguridad del sistema y eficiencia de integración en nuevas aplicaciones energéticas.