むき出しのバッテリーのハードコアアーマー！アルミニウム角柱ケーシング材料の完全な分析: 性能、用途、将来の風開口部

アルミニウム角形ケーシングコアは、3 シリーズ (3003、3004) および 5 シリーズ (5052) アルミニウム合金で作られており、圧延、スタンピング、陽極酸化などのプロセスを通じて加工されます。角型、円筒型、ソフトパック型のアルミニウム シェルの 3 つのカテゴリに分類されます。その性能は「保護、密閉、放熱」の 3 つのコア領域を中心に展開されており、主要なパラメータは業界標準に準拠しています。

アルミニウム合金材料は、自動車バッテリーのアルミニウムケースに 4 つの主要な利点をもたらします。まず、軽量と高強度のバランスが取れており、密度はわずか 2.7g/cm 3 で、これはスチールシェルより 40% ～ 50% 軽く、バッテリーのエネルギー密度が大幅に向上します。同時に、バッテリーセルの充放電による体積膨張圧力に耐える十分な引張強度を備えています。

第二に、熱伝導率と熱放散性に優れており、熱伝導率は100〜200W/(m・K)で、バッテリーセルの熱を素早く伝導し、熱の蓄積を回避し、バッテリーの分極を緩和します。

第三に、強力なシール性と耐食性を備えています。表面処理後は緻密な酸化皮膜が形成され、水分、酸素、電解液の腐食を遮断します。シール精度が高く、バッテリーの自己放電率を低減できます。

第 4 に、強力なプロセス適応性と制御可能なコスト、優れた延性を備え、さまざまな仕様に対応でき、幅広い原材料源、成熟した生産技術、ステンレス鋼シェルよりも低コストで、大規模生産に適しています。-

同時に、新エネルギー車用のアルミニウムケースには克服できる 2 つの大きな欠点があります。 1 つは高電圧耐性が不十分であるため、800V 高電圧バッテリー システムでは電気化学腐食が発生しやすく、合金の修正と表面コーティングの最適化が必要です。-

第二に、低温靱性が低く、-20 度以下では脆くなる傾向があるため、寒冷地での屋外エネルギー貯蔵シナリオに適応することが困難です。-

アルミニウム角柱ケースは、リチウムイオン電池の標準付属品素材です。- 2024 年までに、世界のリチウムイオン アルミニウム シェル市場は 86 億元に達し、新エネルギー分野の需要が 90% 以上を占め、年間平均成長率は 18% 以上になる見込みです。動力用電池、家庭用電化製品用電池、エネルギー貯蔵電池という 3 つの主要なシナリオに焦点を当て、世界市場の売上高は 2032 年までに 24 億 5,500 万米ドルに達すると予想されています。

パワーバッテリーは中核的なアプリケーションシナリオであり、65% 以上を占めています。リチウム電池のアルミニウムケースは、その安定した構造と高いスペース利用率により、動力電池市場シェアの70%を占めています。円筒形のアルミニウム シェルは、さまざまなタイプのセルのニーズを満たすために、ハイエンドのパワー バッテリーでよく使用されます。-

家庭用電化製品の電池分野が 20% 以上を占めており、新エネルギーのアルミニウム電池ケースには、携帯電話やノートパソコンなどのポータブル デバイスに適した、超薄型、軽量、高精度、一般的に使用される小型の円筒形アルミニウム シェルが必要です。-エネルギー貯蔵電池は最も急速に成長しているシナリオであり、多くの場合、長期間の充放電容量の拡大に耐え、複雑な屋外環境の影響に耐えることができる四角形の厚肉アルミニウム シェルが使用されています。{4}}エネルギー貯蔵電池の世界的な出荷量の爆発的な増加に伴い、アルミニウムシェルの需要は今後も増加するでしょう。

アルミニウム バッテリー ケースの特性評価の核心は、材料、機械的特性、シール性能、耐食性の 4 つの側面を制御し、プロセスの最適化とシーンへの適応をサポートすることです。中心となる特性評価方法は、関連する業界標準および試験仕様に準拠しています。材料と組成の特性評価が基礎であり、不純物含有量が要件を満たし、強度と耐食性への影響を回避していることを確認するために、アルミニウム合金のグレード、化学組成、純度のテストに重点を置いています。

機械的および成形性の特性評価が重要です。万能試験機、スタンピング試験などを通じて、壁厚の均一性を制御しながら、充電式アルミニウムシェルがコアのパッケージング要件を満たしていることを確認するために、引張強度、成形性、硬度がテストされます。シーリングと耐食性の特性評価は最終的な検証であり、浸漬法、ヘリウム漏れ検出法、電解液浸漬試験、塩水噴霧試験などにより、アルミニウム シェルに漏れがなく、耐食性があり、安定した表面酸化膜があることを確認し、さまざまなシナリオの要件を満たします。{2}}

現在、EV車用バッテリーシェル産業は「薄肉、高強度、高耐電圧、グリーン」の方向に向かって発展している。 800V の高電圧電池、全固体電池、大容量エネルギー貯蔵電池の人気により、アルミニウム シェルの性能に対する要求が高まっており、4 つの研究ホットスポットは特別な注目に値します。 1つは、合金改質技術の高度化、改質アルミニウム合金材料の開発、高電圧および低温耐性の改善、薄肉アルミニウムシェルの実現、電池エネルギー密度のさらなる向上です。

2 つ目は、表面処理プロセスを最適化し、新しい陽極酸化プロセスとセラミックコーティングプロセスを開発し、耐食性と絶縁性能を向上させ、生産歩留まりを最適化することです。

3 つ目は、一体成形と機能の統合です。防爆バルブやポールとのアルミニウム シェルの一体成形を推進し、放熱機能と断熱機能を統合した複合アルミニウム シェルを開発し、ハイエンド バッテリーのニーズに対応します。-

4 つ目は、グリーン生産とリサイクルです。生産プロセスを最適化して汚染を削減し、使用済みリチウムイオン電池のアルミニウム シェルのリサイクルと再利用を促進し、資源リサイクルを実現し、デュアル カーボン戦略と連携します。{0}将来的には、新エネルギー産業の継続的な勃興に伴い、ベアセルアルミニウムシェルの性能と需要は二重にアップグレードされることになります。コア技術を習得した企業は業界を支配し、リチウム電池補助材料の分野で高品質の開発を促進します。{3}

カスタマイズ、調達、または技術コンサルティングのニーズがある場合は、アルミニウム角形ケース、いつでもお気軽にご連絡ください。当社は、お客様の特定のニーズに合わせた高品質の製品ソリューションと専門的な技術サポートを提供し、プロジェクトの効率的な実施を支援します。-