بررسی اجمالی کیس باتری لیتیوم پلیمری - دانش و کاربردهای صنعت

در قلمرو دستگاه‌های الکترونیکی مدرن، ذخیره‌سازی انرژی و راه‌حل‌های برق قابل حمل، مفهوم "قاب باتری لیتیوم پلیمری" اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. در زیر یک نمای کلی از چیستی، نحوه ساخت، مزایای آن و سناریوهای کاربردی معمولی ارائه می دهیم.

 

 

این اصطلاح به ساختاری اشاره دارد که در آن یک سلول باتری لیتیومی-پلیمر (LiPo) - معمولاً یک سلول کیسه‌ای یا بسته- نرم - برای محافظت، نصب و یکپارچه‌سازی عملی در داخل یک پوسته یا کیف سخت قرار می‌گیرد. قبل از پوشش، باتری با استفاده از الکترولیت-بر پایه پلیمر یا ژل- با بسته بندی انعطاف پذیر ("کیسه") ساخته می شود. هنگامی که یک پوسته سخت اضافه می‌شود - و «محفظه باتری LiSoCl2» را تشکیل می‌دهد - نتیجه چگالی انرژی و ضریب شکل انعطاف‌پذیر باتری‌های LiPo را با استحکام ساختاری و سهولت یکپارچه‌سازی معمولی باتری‌های محفظه سخت ترکیب می‌کند.

استفاده از این نوع بسته باتری لیتیوم یونی به سازندگان دستگاه اجازه می دهد تا از مزایای شیمی پلیمر{0} لیتیوم بهره ببرند و در عین حال محافظت، رابط های نصب استاندارد و ایمنی را نیز تضمین کنند.

 

 

ساخت سلول‌های بسته نرم-

محفظه‌های سلول باتری منشوری سفارشی، یک باتری لیتیومی مبتنی بر پلیمر معمولی با بسته‌بندی نرم شروع می‌شود: الکترودها (آند و کاتد)، جداکننده و الکترولیت پلیمری (یا ژل) روی هم چیده شده یا زخم می‌شوند، سپس در آلومینیوم چند لایه قرار می‌گیرند{2}فیلم پلاستیکی. پس از آب بندی و پر شدن الکترولیت (در صورت وجود)، سلول نرم تشکیل می شود.

تست عملکرد و غربالگری

قبل از پوشش، هر پوشش منشوری آلومینیومی از نظر ظرفیت، مقاومت داخلی، عملکرد شارژ/دشارژ، عمر چرخه، رفتار دما و ایمنی (اتصال کوتاه، بیش از-شارژ، بیش از-دشارژ، و غیره) آزمایش می‌شود. فقط سلول های واجد شرایط به سمت پوشش حرکت می کنند.

ساخت و مونتاژ کیس سخت / پوسته

قاب سخت آلومینیومی برای بسته باتری لیتیومی Powerwall را می توان از طریق روش هایی مانند قالب گیری تزریق پلاستیک، جوشکاری اولتراسونیک یا ماشینکاری CNC ساخت. این پوسته به گونه ای طراحی شده است که استحکام ساختاری، نقاط نصب، محفظه محافظ (برای ضد آب،-محافظت در برابر گرد و غبار، حفاظت مکانیکی) و برای قرار دادن کانکتورها، سیم کشی یا مدارهای حفاظتی را فراهم کند. هنگامی که سلول بسته نرم- داخل آن قرار می‌گیرد، پوسته بسته می‌شود - و آخرین "قاب آلومینیومی برای باتری خودرو" را تشکیل می‌دهد.

تست نهایی QC و ادغام{0}}آماده

قاب آلومینیومی برای بسته باتری خودرو LiFePO4 تحت آزمایش استرس مکانیکی، چرخه حرارتی، چرخه‌های شارژ/دشارژ کامل، و بررسی‌های ایمنی (افزایش دما، حفاظت از اتصال کوتاه و غیره) قرار می‌گیرد تا از قابلیت اطمینان و ایمنی قبل از تحویل یا ادغام در دستگاه‌ها اطمینان حاصل شود.

 

 

چگالی انرژی بالا، وزن سبک و ضریب فرم انعطاف پذیر

بسته باتری لیتیوم{0}یون دارای چگالی انرژی بالا و وزن کم در مقایسه با انواع باتری های قدیمی مانند Ni-Cd یا Ni{2}}MH است.

به لطف ساختار داخلی انعطاف‌پذیر و الکترولیت پلیمری، می‌توان آن‌ها را نازک، سبک یا در اشکال سفارشی ساخت - یک مزیت کلیدی برای دستگاه‌های فشرده یا حساس به وزن-.

شکل و اندازه قابل تنظیم

از آنجایی که سلول داخلی کیف باتری LiSoCl2 یک بسته نرم قبل از پوشش است، سازندگان انعطاف پذیری زیادی در طراحی هندسه پوسته بیرونی، ابعاد باتری، طرح کانکتور و ترتیب نصب دارند. این به ویژه هنگام طراحی دستگاه هایی با فاکتورهای فرم غیر استاندارد یا فشرده مفید است.

سهولت ادغام و نصب

با یک پوسته سفت و سخت، حمل، نصب و اتصال باتری در هنگام مونتاژ دستگاه آسان تر می شود. بسته باتری لیتیوم یونی را می توان به گونه ای شکل داد که با محدودیت های مکانیکی مطابقت داشته باشد، شامل اتصالات استاندارد یا نقاط نصب باشد، و ماژول های اضافی (مانند مدارهای حفاظتی، BMS، سینک های حرارتی) را در خود جای دهد.

ایمنی و استحکام بهبود یافته است

محفظه سلول کیسه ای به محافظت از آن در برابر استرس مکانیکی، ضربه های خارجی، رطوبت، گرد و غبار و سایر خطرات کمک می کند. علاوه بر این، سلول‌های پلیمری-الکترولیت (یا ژل) LiPo عموماً ایمن‌تر از بسیاری از سلول‌های الکترولیت مایع- در نظر گرفته می‌شوند و خطر نشت را کاهش می‌دهند.

پوشش منشوری آلومینیومی همچنین یکپارچگی ساختاری را فراهم می کند و به برآوردن الزامات حفاظتی برای دستگاه های مورد استفاده در شرایط صنعتی، فضای باز یا ناهموار کمک می کند.

 

 

"قاب باتری لیتیوم پلیمری" نشان دهنده ادغام موثر باتری‌های لیتیومی پلیمری-الکترولیتی با پوشش و محلول‌های نصب عملی است. مزایای چگالی انرژی بالا، وزن سبک، ضریب شکل انعطاف‌پذیر باتری‌های LiPo را به همراه استحکام، ایمنی، و راحتی یکپارچه‌سازی باتری‌های سفت و سخت{2} در کنار هم قرار می‌دهد.

برای سازندگان، طراحان دستگاه و یکپارچه‌کننده‌های سیستم، استفاده از راه‌حل‌های سفارشی‌سازی سلول‌های باتری منشوری می‌تواند انعطاف‌پذیری طراحی، ایمنی و قابلیت اطمینان محصول را به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشد - و آنها را برای طیف وسیعی از کاربردها، از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا سیستم‌های صنعتی و تعبیه‌شده، مناسب-می‌کند.

با پیشرفت مواد باتری و فن‌آوری طراحی، انتظار می‌رود بسته باتری لیتیومی قاب آلومینیومی برای پاوروال، - بیشتر به سمت ماژولار بودن، عملکرد هوشمندتر، سفارشی‌سازی بیشتر و طراحی پایدار توسعه یابد و بخش اصلی محصولات باتری- آینده را تشکیل دهد.