Как снижают размеры и вес промышленных литий-ионных батарей

Изготовление легкой оболочки литий-ионной батареи – важная задача, если нужно добиться высокой плотности энергии на единицу массы или объема. На этапе проектирования производители литиевых аккумуляторов для промышленного оборудования сталкиваются с затруднениями при преодолении порога в 200 Вт·ч/кг. Дополнительный вес создают лоток, каркас для ячеек, радиаторы, плата BMS, коннекторы, порты. Кроме того, на этапе проектирования каждого корпуса литий-ионной батареи учитывают множество факторов:
  • защищенность от ударов, пыли, влаги;
  • устойчивость к электрическим замыканиям;
  • теплопроводность, теплоотдача;
  • стойкость к воздействию вибраций;
  • необходимость активной терморегуляции.

Как производители добиваются легкости, компактности аккумуляторных корпусов

Громоздкие каркасы с мертвыми объемами не делают литиевые аккумуляторы лучше, поскольку в таком же пространстве можно вместить больше энергии, а значит продлить время автономной работы оборудования или увеличить длину пробега промышленной тележки. Традиционно для изготовления каркасов литий-ионных батарей применяются металлические листы. Лучшим материалом для них становится алюминий, поскольку отличается приемлемой механической прочностью, высокой теплопроводностью. Однако этот материал трудно сваривать, особенно при мелкосерийном производстве.
Алюминиевый корпус для литий-ионной батареи
В связи с этим некоторые производители используют акриловые листы. Они легкие, не проводят электричества, легко изготавливаются практически любой формы. Недостатком акрила становится стойкость к ударам, которая уступает алюминию.
Li-ion батарея в корпусе из акрила
Золотая середина – использование комбинации алюминиевых и акриловых листов. Конструкция корпуса становится сложнее, но значительно облегчает литиевый аккумулятор без ухудшения защитных свойств. Каркас ячеек, верх и боковые стенки аккумуляторного корпуса изготавливают из акрила, который является прекрасным изолятором. Элементы из алюминия усиливают конструкцию в слабых местах. Основание аккумуляторного корпуса выполняют из цельного алюминиевого листа толщиной от 3 мм, который дает общую прочность, а также служит для теплоотдачи. В итоге такое дно не сильно увеличивает вес литий-ионной батареи и способно эффективно отводить тепло от ячеек.
Li-ion батарея в корпусе из алюминия и акрила
Комбинированный корпус из акрила и алюминия весит около 5% от общего веса аккумуляторных элементов с платой BMS. При этом он прочный, хорошо защищает ячейки и электронные компоненты от внешних воздействий. Такое техническое решение подходит для мелкосерийного производства литий-ионных батарей с высокой энергетической плотностью.
Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.
Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 14 июля 2023
  • Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.


Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog.

При согласованном использовании материалов необходима ссылка на https://www.forklift.blog/.

Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.


Все размещенные на нашем сайте ссылки предоставлены исключительно в информационных целях. Мы не осуществляем рекламную деятельность и не преследуем коммерческие интересы. Наша цель — обеспечить посетителям доступ к дополнительной информации, расширяя их знания на темы, затронутые нашим ресурсом.