Vỏ nhôm nhẹ cho pin lithium tăng mật độ năng lượng trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới

Hiện nay, giải pháp vật liệu chủ đạo cho vỏ nhôm pin lithium bao gồm vỏ hợp kim nhôm ép đùn kết hợp với nắp trên làm bằng vật liệu composite PP/sợi thủy tinh. Sự kết hợp này tạo ra sự cân bằng tối ưu giữa thiết kế nhẹ, hiệu quả-về chi phí và tính thực tiễn, tự khẳng định mình là lựa chọn ưu tiên trong ngành. Các nghiên cứu có liên quan tập trung vào biên dạng hợp kim nhôm làm thành phần cấu trúc chính, tập trung vào các khía cạnh chính như mặt cắt ngang- của biên dạng, các mối hàn ma sát khuấy và quá trình kết nối. Đồng thời, các so sánh toàn diện được tiến hành về chi phí và khả năng sản xuất, đồng thời các sơ đồ thiết kế được phân tích và xác nhận một cách nghiêm ngặt bằng công nghệ CAE. Cả quá trình thiết kế và sản xuất vỏ nhôm cho bộ pin lithium EV đều tuân thủ nghiêm ngặt quy trình làm việc khoa học này.

Thiết kế cấu trúc hợp lý và các phương pháp nối thích hợp là rất quan trọng để đạt được mục tiêu kép là kết cấu nhẹ và độ bền kết cấu cao trong vỏ nhôm dùng pin. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc tối ưu hóa-cấu trúc mặt cắt ngang của cấu hình hợp kim nhôm-kết hợp với việc áp dụng kỹ thuật hàn và nối phù hợp-không chỉ đảm bảo hiệu quả tính toàn vẹn cấu trúc tổng thể của vỏ mà còn đơn giản hóa độ phức tạp trong sản xuất. Cách tiếp cận này tạo điều kiện thuận lợi hơn nữa cho việc giảm trọng lượng của vỏ, cung cấp tài liệu tham khảo quan trọng cho thiết kế nhẹ của vỏ pin bằng nhôm dành cho các phương tiện sử dụng năng lượng mới.

Về quy trình sản xuất vỏ pin bằng nhôm, việc áp dụng phương pháp kết hợp-sử dụng cấu hình nhôm ép đùn, hàn ma sát khuấy và hàn MIG-mang lại những lợi thế đáng kể. Giải pháp này có chi phí triển khai tổng thể thấp và dựa trên các kỹ thuật sản xuất hoàn thiện có khả năng đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất của vỏ hộp pin. Hơn nữa, nó cho phép tích hợp liền mạch các kênh làm mát bằng nước-cho hệ thống pin, từ đó nâng cao hiệu quả tản nhiệt của bộ pin và đảm bảo pin hoạt động ổn định,-lâu dài.

Việc lựa chọn vật liệu và quy trình sản xuất nắp trên của bộ pin cũng đóng vai trò then chốt trong việc giảm trọng lượng tổng thể. Hiện tại, lớp phủ bên trên chủ yếu sử dụng vật liệu phi kim loại, với quy trình sản xuất chủ yếu liên quan đến vật liệu tổng hợp PP/sợi thủy tinh được hình thành thông qua quá trình đúc nhựa nhiệt dẻo sợi dài-Trực tiếp (LFT{3}}D). Quá trình này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chống cháy và hiệu suất bịt kín trong bộ pin. Hơn nữa, nó đòi hỏi chi phí dụng cụ thấp hơn; khi kết hợp với vỏ nhôm, phương pháp này sẽ nâng cao hơn nữa cả hiệu suất nhẹ lẫn hiệu quả-chi phí tổng thể của bộ pin.