Vergleich der Verpackungsformen von Lithium-{0}Ionen-Batterien: Kernvorteile von Batterien mit Soft--, Aluminium--Gehäuse und Stahl--Gehäuse

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der neuen Energiebranche und des Marktes für Unterhaltungselektronik haben die Sicherheit, Energiedichte und strukturelle Zuverlässigkeit von Lithium-Ionen-Batterien zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Aus Verpackungssicht werden Lithium-Ionen-Batterien hauptsächlich in drei Typen unterteilt: Batterien mit Stahlgehäuse, Batterien mit Aluminiumgehäuse und Softpack-Batterien. Unter der Voraussetzung, dass die gleichen Zellmaterialien und die gleiche Innenstruktur verwendet werden, liegen die Leistungsunterschiede zwischen diesen drei Verpackungsarten hauptsächlich in den Eigenschaften des Gehäusematerials und der strukturellen Gestaltung. Als wichtiger Bestandteil von Stromversorgungssystemen und Energiespeichersystemen wirkt sich die Wahl des Batteriegehäuses direkt auf die Gesamtleistung der Batterie und ihre Anwendungsgrenzen aus.

 

 

Lithium-Ionen-Batterien mit Stahlgehäuse-ummantelt- waren die früheste Verpackungsform, die industrielle Anwendung fand und typischerweise eine zylindrische Struktur aufwies. Stahl verfügt über eine hohe physikalische Stabilität an der Luft, eine hervorragende Druckfestigkeit und Schlagfestigkeit und weist unter den drei Verpackungsarten die höchste mechanische Festigkeit auf. Diese Eigenschaft führte zur weit verbreiteten Verwendung von Stahlgehäusen in frühen elektronischen Produkten und einigen Nutzbatterien.

 

Aufgrund ausgereifter Herstellungsprozesse und relativ niedriger Rohstoffkosten haben Batterien mit Stahlgehäuse einen gewissen Preisvorteil. Die hohe Dichte und das hohe Gewicht schränken jedoch zwangsläufig die Energiedichte und das geringe Gewicht des Systems ein. Daher nimmt der Anteil von Batterien mit Stahlgehäuse in aktuellen Anwendungen mit hoher-Energiedichte- allmählich ab, sie sind jedoch immer noch in Szenarien mit extrem hohen Anforderungen an die strukturelle Festigkeit von Nutzen.

 

 

Lithiumbatterien mit Aluminiumgehäuse-haben typischerweise eine prismatische Struktur und sind eine der gängigsten Verpackungsformen in aktuellen Leistungsbatterien und Energiespeichersystemen. Im Vergleich zu Batterien mit Stahlgehäuse-bieten Batterien mit Aluminiumgehäuse erhebliche Vorteile beim Gewicht, indem sie das Systemgewicht erheblich reduzieren und gleichzeitig die strukturellen Festigkeitsanforderungen erfüllen. Diese Eigenschaft macht das Lithiumbatterie-Aluminiumgehäuse zu einer Schlüsselkomponente in neuen Energiefahrzeugen und Energiespeichergeräten.

 

Aus Sicht der Materialleistung verfügen Batterien mit Aluminium-gehäuse über eine hohe spezifische Festigkeit, einen hohen spezifischen Modul und eine hohe Bruchzähigkeit und weisen gleichzeitig eine gute Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Darüber hinaus ist Aluminium chemisch stabil und nicht-magnetisch, was das Recycling bei der Batterienutzung und -entsorgung erleichtert. Im Vergleich zu Lösungen mit Stahlgehäuse übertreffen Prismatic Cell Aluminium-Batteriegehäuse Lösungen mit Stahlgehäuse hinsichtlich Energiedichte und Volumendichte, was sie für die Systemintegration und Raumnutzung vorteilhafter macht.

 

Im Bereich der neuen Energiefahrzeuge sind Aluminiumgehäuse für Autobatterien und Gehäuse für Elektroautobatterien zu entscheidenden Grundkomponenten für die Strukturkonstruktion von Leistungsbatterien geworden und bieten eine zuverlässige strukturelle Unterstützung für Batteriemodule und Batteriepakete.

 

 

Pouch-Lithiumbatterien verwenden Aluminium-Kunststofffolie als Verkapselungsmaterial und weisen unter den drei Verkapselungsmethoden die höchste Energiedichte und Volumenausnutzung auf. Bei gleichen Größenbedingungen haben Beutelbatterien in der Regel eine etwa 10–15 % höhere Kapazität als Lösungen mit Stahlgehäuse und etwa 5–10 % höhere Kapazität als Lösungen mit Aluminiumgehäuse. Dieser Vorteil zeichnet sie bei Produkten mit extrem hohem Platz- und Reichweitenbedarf aus.

 

Aus elektrochemischer Sicht haben Beutelbatterien einen relativ niedrigen Innenwiderstand, was dazu beiträgt, die Selbstentladung zu reduzieren und die Effizienz der Energieabgabe zu verbessern. Darüber hinaus weist die Beutelkapselung im Hinblick auf die Sicherheit im Falle einer Anomalie typischerweise eine Ausbeulung oder einen Bruch auf, was eine schnelle Freisetzung des internen Gases erleichtert und das Explosionsrisiko im Vergleich zu starren Gehäusen verringert.

 

Darüber hinaus bieten Beutelbatterien eine größere Flexibilität im strukturellen Design und ermöglichen die Anpassung verschiedener Größen und Formen an die Anwendungsanforderungen. Allerdings weist das Außengehäuse eine relativ geringe Druckfestigkeit auf, was häufig zusätzliche Hilfsmaterialien zur strukturellen Verstärkung in großen Energiebatteriesystemen erfordert, was zu einer Verringerung der Systemvolumenausnutzung führt. Daher werden Beutelbatterien derzeit häufiger im Bereich der 3C-Unterhaltungselektronik eingesetzt, wobei ihr Anteil in großen Stromversorgungssystemen relativ begrenzt ist.

 

 

Aus Sicht der Branchenentwicklung konzentrieren sich Batterien mit Stahlgehäuse nach und nach auf bestimmte Nischenmärkte. Beutelbatterien behaupten weiterhin ihren Vorsprung in der Unterhaltungselektronik, während Batterien mit Aluminiumgehäuse, insbesondere New Energy-Aluminiumbatteriegehäuse, in großem Maßstab in Fahrzeugen und Energiespeichersystemen mit neuer Energie eingesetzt werden. Da sich Energiebatterien in Richtung höherer Energiedichte, höherer Konsistenz und höherer Sicherheit weiterentwickeln, werden die umfassenden, ausgewogenen Vorteile von Aluminiumbatteriegehäusen und Aluminiumgehäusen für Lithium-{4}Ionenbatterien immer deutlicher hervortreten.

 

 

In Leistungsbatteriesystemen erfüllt das Batteriegehäuse nicht nur eine Verpackungsfunktion, sondern steht auch in direktem Zusammenhang mit dem Wärmemanagement, der strukturellen Sicherheit und der Systemlebensdauer. Wichtige Strukturkomponenten, darunter das Power-Batteriegehäuse, das wiederaufladbare Aluminiumgehäuse, das quadratische Aluminiumgehäuse für Lithiumbatterien und die Power-Batterie-Abdeckplatte, werden im Zuge der Entwicklung der neuen Energiebranche kontinuierlich verbessert.

 

In Zukunft werden mit der weiteren Expansion der Märkte für neue Energiefahrzeuge und Energiespeicher leistungsstarke, anpassbare Batterie-Aluminiumgehäuse und -gehäuse entwickeltAluminiumkoffer für New Energy Carswird in Batteriesystemen eine noch wichtigere Rolle spielen.

 

 

Wir konzentrieren uns auf die Forschung und Entwicklung sowie die Herstellung neuer Strukturkomponenten für Energiebatterien und bieten hoch{0}konsistente,{{1}zuverlässige Aluminiumgehäuse und zugehörige unterstützende Produkte für Energiebatterien und Energiespeichersysteme. Unsere Produkte umfassen quadratische Zellgehäuse, Batteriegehäusebaugruppen und wichtige Strukturkomponentenlösungen und helfen Kunden, eine höhere Systemsicherheit und Integrationseffizienz in neuen Energieanwendungen zu erreichen.