1 제곱 쉘 배터리 셀 개요 구조 구성 요소
사각 쉘 배터리 셀 구조 구성 요소는 리튬 배터리에서 중요한 역할을합니다. 주로 에너지 전송, 전해질을 운반, 안전 보호, 배터리 고정 및 지원 및 장식 외관에 중요한 역할을합니다. 리튬 배터리의 안전, 밀봉 및 에너지 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
관련 데이터에 따르면 시장 점유율의 관점에서, 중국의 리튬 배터리 구조 구성 요소의 시장 규모는 2024 년에 526 억 위안에 도달 할 것이며, 전년 대비 86. 2%증가 할 것입니다. 그 중에서도 사각형 배터리 구조 부품은 오랫동안 구조 부품의 주요 시장 점유율을 차지했으며 90.7%를 차지하는 반면 원통형 배터리 구조 구성 요소는 9.3%에 불과합니다. 이는 주로 국가 정책의 강력한 지원으로 중국의 새로운 에너지 차량 시장의 급속한 발전으로 인해 전력 배터리 기업의 순서 당 생산 능력과 배터리 수가 크게 증가했기 때문입니다. 사각형 배터리는이 대규모 생산 수요에 더 적합합니다.
사각형 쉘 배터리 셀의 구조적 구성 요소는 일반적으로 쉘과 덮개 플레이트로 구성됩니다. 쉘의 제조는 비교적 단순하며, 주로 연속 스트레칭 기술을 사용하며, 일반적으로 강철 또는 알루미늄 쉘을 사용하여 높은 구조적 강도와 기계적 하중을 견딜 수있는 강력한 능력을 사용합니다. 커버 플레이트의 제조 공정 복잡성은 일반적으로 쉘의 것보다 훨씬 높으며 주요 기능에는 고정/밀봉 기능, 현재 전도 기능, 압력 릴리프 기능, 퓨즈 보호 기능 및 전기 부식 기능 감소가 포함됩니다. 예를 들어, 레이저는 상단 덮개를 알루미늄 쉘에 용접하고, 베어 배터리 셀을 포장하고 고정하고, 밀봉 효과를 달성합니다. 상단 커버 폴, 어댑터 조각 및 배터리 셀 이어는 용접되어 배터리 셀 충전 및 배출 전류의 전도도를 보장합니다. 배터리가 이상을 경험하고 내부 공기 압력이 증가하면 상단 덮개의 폭발 방지 밸브가 열려서 압력을 방출하고 폭발의 위험을 줄입니다.
스퀘어 쉘 배터리 셀 구조 구성 요소는 리튬 배터리에서 필수적이고 중요한 역할을하며 새로운 에너지 차량 및 에너지 저장 시장의 개발로 시장 전망이 점점 더 광범위 해지고 있습니다.
구조 성분의 2 가지 유형 및 기능
(1) 쉘
사각형 쉘 배터리 셀 구조의 중요한 구성 요소 인 쉘은 열을 고정, 보호, 밀봉 및 소산하는 데 중요한 역할을합니다. 쉘은 배터리 셀 내부의 활성 물질과 전체 수명주기 동안 외부 환경 사이의 장벽으로 작용하여 내부 전기 화학 시스템을 고정하고 다양한 환경에서 배터리 셀의 안정적인 구조를 보장합니다. 보호 측면에서 쉘은 외부 영향이 배터리 셀을 손상시키는 것을 방지하기 위해 특정 기계적 부하를 견딜 수 있습니다. 밀봉 함수는 전해질이 누출되지 않고 배터리의 정상적인 작동 상태를 유지하도록합니다. 동시에 쉘은 열을 방출하여 배터리 작동 중에 발생하는 열을 소산하고 배터리의 안전 및 서비스 수명을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
쉘의 생산 공정에는 주로 원료 절단, 정밀한 깊은 도면, 절단, 청소, 건조 및 테스트가 포함됩니다. 그 중 정밀도 연속 스트레칭 기술은 쉘 생산의 어려움입니다. 이 과정에서 벽 두께의 균일 성을 보장하고 골절을 방지해야합니다. 기존의 일회성 스탬핑 형성과 비교할 때 정밀도 연속 스트레칭이 더 어렵고 핵심 장벽은 곰팡이와 스트레칭 장비에 있습니다. 고품질 금형과 고급 스트레칭 장비는 쉘의 치수 정확도와 성능 안정성을 보장 할 수 있습니다.
(2) 커버 플레이트
커버 플레이트는 연결, 분리, 밀봉 및 폭발 방지와 같은 기능을 갖춘 사각형 쉘 배터리 셀의 구조적 구성 요소에서 중요한 역할을합니다.
스틸 캡은 커버 플레이트의 상단에 위치하고 있으며 강도가 높습니다. 외부 힘에 노출 될 때 쉽게 변형되지 않으며 폭발성 알루미늄 시트를 보호하는 데 역할을합니다. 또한 배터리 사이의 팩 연결의 구성 요소입니다. 밀봉 링은 덮개 플레이트의 가장 바깥 쪽 가장자리에 위치하여 배터리 스틸 쉘에서 복합 캡 내부의 금속 부품을 분리하여 배터리의 내부 단락을 방지 할 수있는 절연을 제공하고 배터리를 밀봉 한 후 씰 역할을합니다. 폭발 증명 구성 요소는 배터리의 높은 내부 압력으로 인한 폭발을 방지하기 위해 배터리 과부하의 경우 전원 오프 및 압력 완화에 주로 사용됩니다. 분리 링, 폭발 방지 알루미늄 시트 및 알루미늄 시트를 연결합니다. 그중에서도 폭발성 알루미늄 시트는 덮개 판의 중간에 위치하고 회로 연결이 끊기 및 해제에 대한 임계 압력을 결정하는 핵심 구성 요소입니다. 배터리의 내부 압력이 특정 값에 도달하면 압력을 자동으로 파열하고 방출하여 배터리 사용의 안전성을 보장합니다. 연결 알루미늄 시트는 커버 플레이트의 바닥에 위치하고 레이저 용접을 통해 폭발 방지 알루미늄 시트에 연결됩니다. 배터리가 위험한 상태에 있으면 폭발 방지 알루미늄 시트에서 분리됩니다. 분리 링은 알루미늄 시트와 폭발 방지 알루미늄 시트 사이의 연결에 위치하여 분리 및 단열재에 역할을합니다.
커버 플레이트의 생산 공정은 주로 스탬핑 및 사출 성형, 구성 요소 검사, 접착제 코팅, 아스팔트 침수, 에지 성형, 스팟 용접, 구성 요소 어셈블리, 스팟 용접, 완제품 어셈블리, 검사 및 창고를 포함하여 쉘보다 더 복잡합니다. 테스트 프로세스에는 폭발 방지 압력 테스트, 헬륨 밀봉 테스트, 내부 저항 테스트 및 저항 테스트가 포함됩니다. 생산 공정에서 더 어려운 링크는 스틸 캡 스탬핑, 폭발 방지 알루미늄 시트 스탬핑, 알루미늄 시트 스탬핑 연결, 밀봉 링 스탬핑, 격리 링 스탬핑, 극 설치 중 마찰 용접, 조립 중 레이저 용접 등을 포함한 스탬핑 및 용접입니다.
(3) 배터리 모듈 링크 조각
배터리 모듈 링크는 전원 배터리 모듈에서 중요한 연결 역할을합니다. 그것은 주로 다층 복합 재료의 방법을 채택하며, 하나의 재료 층은 용접 성능을 보장하기 위해 커넥터와 극 사이의 연결 층입니다. 여러 층의 재료를 쌓아서 연결 조각의 전도도가 보장 될 수 있습니다. 연결 보드 기판은 다수의 포일 층을 쌓아서 처리 및 형성되며, 이는 유연한 영역을 형성하여 전력 배터리 코어의 확장으로 인한 변위를 보상하고 낮은 강도 인터페이스에 대한 영향을 줄일 수 있습니다. 전원 배터리 모듈의 커넥터는 일반적으로 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 플랫폼 모양 등입니다. 연결 표면에는 0. 1 두꺼운 니켈 도금 구리 포일이 붙여집니다. 용접 중에, 표면은 고온에서 산화 및 변색이 발생하며, 제품의 표면 코팅을 손상시키지 않으면 서 연마 및 청소가 필요합니다.
3 설계 케이스 분석
(1) 새로운 폭발 증명 밸브 설계
새로운 유형의 정사각형 쉘 배터리 셀 구조에서 폭발 방지 밸브는 양극과 음의 극의 반대쪽에 설정되어지면을 향하여 많은 장점을 가져옵니다. 첫째,이 레이아웃을 통해 배터리 셀의 상단 부분에 폭발 공간을 예약 할 필요가 없으므로 배터리 셀 케이스의 내부 공간을 크게 절약 할 수 있습니다. 관련 연구 데이터에 따르면,이 설계는 체적 에너지 밀도를 증가시킬 수 있습니다. 둘째, 실제 응용 분야에서, 고온으로 인해 제품이 제어력을 잃으면 폭발 방지 밸브의 폭발은 운전자의 객실 및 캐빈 직원에게 해를 끼치 지 않아 개인 위험을 효과적으로 제거합니다.
예를 들어, 새로운 에너지 차량의 실제 적용 에서이 새로운 유형의 사각형 쉘 배터리 셀 구조는 운전자와 승객에게 더 높은 안전 보장을 제공 할 수 있습니다.
(2) 통합 설계
사각형 쉘 배터리 셀 구조, 액체 냉각 플레이트, 버스 바 및 샘플링 하네스의 제조 방법의 경우 통합 방식으로 설계되었습니다. 이 디자인에는 상당한 장점이 있습니다. 한편으로, 액체 냉각 플레이트는 배터리 셀의 온도를 빠르게 감소시켜 적절한 온도 범위 내에서 작동하여 성능 및 서비스 수명을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 실제 테스트에서, 통합 액체 냉각 플레이트를 사용하는 정사각형 쉘 셀은 연속 고 부하 작동 하에서 전통적인 설계에 비해 온도를 낮출 수 있습니다. 반면에 통합 설계는 구성 요소의 수를 줄이고 설치 프로세스를 단순화하며 생산 효율성을 향상시킵니다. 한편, 통합 설계는 또한 전체 비용을 줄이고 제품의 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.
(3) 최대 폴 이어 조립 구조
풀 폴 이어 스퀘어 쉘 배터리 셀 구조의 카드 스프링 디자인은 독특하고 독창적입니다. 카드 스프링은 첫 번째 평평한 플레이트와 두 번째 평평한 판으로 구성되며 탄성 금속 재료로 만들어진 V 자형 구조를 갖습니다. 이 디자인은 기둥 귀와 덮개 플레이트를 연결하는 데 큰 장점이 있습니다. 첫째, 탄성 V 자형 카드 스프링은 자체 리바운드 힘을 사용하여 덮개 플레이트와 폴어 이어 표면에 양쪽을 눌러 전기 연결의 목적을 달성합니다. 탄성력의 효과는 인터페이스 사이의 접촉 전도도를 향상시키는 데 더 도움이됩니다. 탄성력이 존재하는 한, 이러한 전도도가 존재하므로 용접 연결을 피할 수있어 어셈블리의 어려움이 줄어 듭니다. 둘째, 카드 스프링의 전도성 단면 영역은 첫 번째 플레이트와 제 2 플레이트 사이의 연결의 단면적에 의존하며, 이는 종래의 어댑터 및 용접 지점의 연결에 비해 더 큽니다.
(4) 고정 구조 설계
사각형 쉘 배터리 셀의 고정 구조와 배터리 모듈 하우징의 제조 방법은 실용적인 가치가 높습니다. 이 설계에는 배터리 섀시, 배터리 탑 고정 캡 및 포장 스트랩이 포함되어 있습니다. 배터리 섀시에는 제곱 쉘 배터리 셀의 바닥과 호환되는 첫 번째 배터리 고정 슬롯이 장착되어있어 제곱 쉘 배터리 셀의 바닥을 단단히 고정시킬 수 있습니다. 배터리의 상단 고정 캡에는 제곱 쉘 배터리 셀의 상단과 호환되는 두 번째 배터리 고정 그루브가 장착되어있어 제곱 쉘 배터리 셀의 상단을 단단히 고정시킵니다. 마지막으로, 포장 테이프는 배터리 섀시와 배터리의 상단 고정 캡에 배치되어 단일 배터리 팩 고정 구조를 형성합니다. 또한 배터리 모듈 상자에는 안티 슬립 구성 요소와 상단 파티션 고정판이 장착되어 있습니다. 안티 슬립 구성 요소에는 배터리 모듈 하우징의 양쪽에 위치한 슬라이딩 레일과 배터리 모듈 하우징의 바닥에 위치한 리브 제한을 포함하여 각 배터리 팩의 고정 구조를 제한하고 흔들리지 못하게 할 수 있습니다. 상단 파티션 고정판은 배터리 모듈 상자의 외부 쉘에 분해되어 연결되어 여러 배터리 팩 고정 구조의 상단에 압축 및 고정을 형성 할 수 있습니다. 이 설계는 사각형 쉘 배터리 셀의 고정 안전성을 향상시키고 에너지 저장 배터리 박스를 적용 할 수있는 안정적인 보증을 제공합니다.
4 디자인 포인트 요약
정사각형 쉘 배터리 셀 구조 구성 요소의 설계에는 많은 핵심 포인트가 필요하므로 리튬 배터리의 안전성과 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다.
(1) 주입 포트의 밀봉 설계
사출 포트의 밀봉 설계는 배터리의 안전 및 서비스 수명과 직접 관련이 있습니다. CATL에 의해 설계된 주입 포트 밀봉 손톱은 금속 부분과 고무 부분으로 구성되며, 주입 구멍과의 접촉에 간섭이 적합합니다. 주입 구멍에는 휴식이 있고 밀봉 손톱의 고무 부분에는 횡근에 관여 할 수있는 돌출부가 있습니다. 이 설계는 저온에서 어셈블리를 냉각시켜 금속 버와 입자의 생성을 효과적으로 방지하고 주입 구멍의 신뢰할 수있는 밀봉을 달성 할 수 있습니다. 동시에 고무 부품은 금속 버와 입자가 배터리 케이스에 떨어지지 않도록하여 배터리의 안전성을 보장 할 수 있습니다. 레이저 용접이 필요하지 않고 기계식 씰 구조를 채택하면 프로세스가 간단하고 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
(2) 양성 및 음성 극 디자인
양극은 일반적으로 알루미늄 폴로 만들어지며 음성 극은 구리 알루미늄 복합 극으로 만들어지며, 이는 주로 현재 전도에서 역할을합니다. 배터리에서 상단 커버 폴, 어댑터 조각 및 셀 이어를 용접 및 연결하여 셀의 충전 및 배출 전류의 연속성을 보장합니다. 모듈에서 상단 커버 폴은 레이저 용접되어 버스 바에 볼트로 설정되어 직렬/병렬 연결을 형성합니다. 또한, 알루미늄 쉘과 양극을 직접 연결하면 둘 사이의 전위차를 제거하고 알루미늄 쉘의 부식을 방지 할 수 있습니다.
(3) 양극 컬럼의 저항을 증가시킨다
양의 전극과 알루미늄 쉘 사이의 저항은 밀리오 름 수준에서 매우 작습니다. 배터리에서 단락이 발생하면 회로 전류가 높아서 쉽게 점화하고 배터리 화재로 이어질 수있어 안전한 안전 위험이 있습니다. 현재, 전도성 플라스틱 또는 실리콘 카바이드는 일반적으로 알루미늄 쉘의 상단 덮개와 배터리의 양극 사이에 추가되어 알루미늄 쉘과 양극 사이의 전도도 저항을 증가시킵니다. Ningde Times는 또한 양극 극과 상단 커버 시트 사이의 PTC 서머 스터를 설계했으며, 이는 전력 배터리에서 외부 단락 회로가 발생할 때 배터리의 내부 에너지를 빠르게 소비하기 위해 온도에 따라 저항 변화의 특성을 사용하여 저항의 과도한 열로 인한 열 충격을 피합니다. 그것은 작은 저항의 문제를 쉽게 녹일뿐만 아니라 고온으로 인한 배터리 점화 또는 저항 용융 문제를 피합니다.
(4) 폭발성 및 뒤집는 플레이트의 설계
일반적으로 리튬 철 포스페이트 배터리의 상단 덮개는 단일 폭발 방지 밸브 설계를 채택하며 폭발 방지 밸브의 개방 압력은 일반적으로 0. 4 ~ 0. 8MPA입니다. 내부 압력이 폭발 방지 밸브의 개구 압력을 증가시키고 초과하면 폭발 방지 밸브가 노치에서 파열되어 압력 완화를 위해 열려 있습니다. 폭발 방지 밸브를 사용하는 것 외에도 3 배 시스템 배터리에는 SSD 플립 플레이트의 조합 설계도 있습니다. 폭발 방지 밸브의 개방 압력과 SSD의 뒤집기 압력은 일반적으로 {{1 {0}}. 75 ~ 1. 0 5MPA 및 0.45 ~ 0.5MPA입니다. 배터리의 내부 압력이 SSD 뒤집기 압력으로 증가하면 뒤집는 조각이 들어 올려 전류를 빠르게 절단합니다. 동시에, 조각 퓨즈를 연결하는 알루미늄이 녹아 상단 덮개의 양극과 음의 기둥이 직접 단락으로 직접적으로 발생하여 전류를 빠르게 절단합니다.
정사각형 쉘 배터리 셀 구조 구성 요소의 설계점에는 주입 포트의 밀봉, 양극 및 음극 기둥의 설계, 양극 기둥의 저항 증가 및 폭발 방지 및 뒤집기 플레이트의 설계가 포함됩니다. 이 설계 요소는 함께 작동하여 리튬 배터리의 안전성과 성능을 향상시킵니다.