تعمل علب الألمنيوم خفيفة الوزن لبطاريات الليثيوم على زيادة كثافة الطاقة في مركبات الطاقة الجديدة

حاليًا، يتكون الحل المادي السائد لحالات الألومنيوم لبطاريات الليثيوم من غلاف من سبائك الألومنيوم المبثوق مقترنًا بغطاء علوي مصنوع من مادة مركبة من البولي بروبيلين/الألياف الزجاجية. يحقق هذا المزيج توازنًا مثاليًا بين التصميم خفيف الوزن{1}}وفعالية التكلفة والتطبيق العملي، مما يجعل من نفسه الخيار المفضل في الصناعة. تركز الأبحاث ذات الصلة على مقطع سبائك الألومنيوم باعتباره المكون الهيكلي الأساسي، مع التركيز على الجوانب الرئيسية مثل المقطع العرضي للملف-، ومفاصل اللحام بالتحريك الاحتكاكي، وعمليات التوصيل. وفي الوقت نفسه، يتم إجراء مقارنات شاملة فيما يتعلق بالتكلفة وقابلية التصنيع، ويتم تحليل مخططات التصميم بدقة والتحقق من صحتها باستخدام تقنية CAE. يلتزم كل من تصميم وتصنيع علب الألمنيوم لحزم بطاريات الليثيوم EV بشكل صارم بسير العمل العلمي هذا.

يعد التصميم الهيكلي العقلاني وطرق الربط المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأهداف المزدوجة المتمثلة في البناء خفيف الوزن والقوة الهيكلية العالية في علب البطاريات المصنوعة من الألومنيوم. تشير الدراسات إلى أن تحسين-الهيكل المقطعي لمقاطع سبائك الألومنيوم-مع اعتماد تقنيات اللحام والربط المناسبة-لا يضمن بشكل فعال السلامة الهيكلية الشاملة للمبيت فحسب، بل يبسط أيضًا تعقيد التصنيع. يعمل هذا الأسلوب أيضًا على تسهيل تقليل الوزن في الهيكل، مما يوفر مرجعًا حيويًا للتصميم خفيف الوزن لحالات البطاريات المصنوعة من الألومنيوم لمركبات الطاقة الجديدة.

فيما يتعلق بعمليات تصنيع أغلفة بطاريات الألومنيوم، فإن اعتماد منهج مشترك-باستخدام مقاطع الألومنيوم المبثوقة واللحام الاحتكاكي واللحام MIG-يوفر مزايا كبيرة. يتميز هذا الحل بتكاليف تنفيذ إجمالية منخفضة ويعتمد على تقنيات تصنيع ناضجة قادرة على تلبية متطلبات الأداء الصارمة لعلب البطاريات. علاوة على ذلك، فهو يتيح التكامل السلس لقنوات تبريد الماء- لنظام البطارية، وبالتالي تعزيز كفاءة التبديد الحراري لحزمة البطارية وضمان تشغيلها المستقر على المدى الطويل-.

يلعب اختيار المواد وعمليات التصنيع للغطاء العلوي لحزمة البطارية أيضًا دورًا محوريًا في تحقيق تقليل الوزن بشكل عام. في الوقت الحالي، تستخدم الأغطية العلوية في الغالب مواد غير معدنية-، مع عملية التصنيع السائدة التي تشتمل على مركبات PP/الألياف الزجاجية التي يتم تشكيلها عبر قولبة اللدائن الحرارية الطويلة من الألياف -المباشرة (LFT-D). لا تعمل هذه العملية على تعزيز كفاءة الإنتاج فحسب، بل تلبي أيضًا المتطلبات الصارمة لتثبيط اللهب وأداء الختم في حزم البطاريات. علاوة على ذلك، فإنه يستلزم انخفاض تكاليف الأدوات؛ عند إقرانه بالهيكل المصنوع من الألومنيوم، يعمل هذا الأسلوب على تحسين كل من الأداء خفيف الوزن والفعالية الإجمالية{6}}من حيث التكلفة لحزمة البطارية.