पावर बैटरी सेल, कवर और नवीन डिजाइन का पूर्ण विश्लेषण

लिथियम आयन बैटरियां बैटरी सिस्टम में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, जिसमें ऊर्जा हस्तांतरण, इलेक्ट्रोलाइट ले जाना, सुरक्षा सुरक्षा, बैटरी निर्धारण और समर्थन और बाहरी पैकेजिंग शामिल हैं। उनके डिज़ाइन की तर्कसंगतता सीधे लिथियम बैटरी की सुरक्षा, वायुरोधीता और ऊर्जा दक्षता को निर्धारित करती है। बाजार के विकास के रुझान के नजरिए से, चीन के लिथियम बैटरी संरचनात्मक घटकों का बाजार आकार 2024 में 52.6 बिलियन युआन तक पहुंच जाएगा, जो कि एक साल में {{5}पर{6}साल की वृद्धि है।

उनमें से, लाइफपो4 पावर सेल संरचनात्मक घटक लंबे समय से बाजार पर हावी हैं, जिसका हिस्सा 90.7% है, जबकि बेलनाकार बैटरी संरचनात्मक घटक केवल 9.3% हैं। इस बाजार पैटर्न का गठन मुख्य रूप से नई ऊर्जा वाहन बाजार के तेजी से विकास के कारण हुआ है, जिसने उत्पादन क्षमता के विस्तार और पावर बैटरी उद्यमों की एकल ऑर्डर मात्रा में वृद्धि को प्रेरित किया है।

लिथियम बैटरी संरचना बड़े पैमाने पर उत्पादन आवश्यकताओं के लिए अधिक उपयुक्त है और इसमें महत्वपूर्ण औद्योगीकरण लाभ हैं। लिथियम आयन बैटरी सेल दो मुख्य भागों से बने होते हैं: बाहरी आवरण और आवरण प्लेट, जिनमें विनिर्माण प्रक्रिया की जटिलता में महत्वपूर्ण अंतर होता है, लेकिन साथ में बैटरी इकाई की संरचनात्मक नींव बनाते हैं।

पावर बैटरी सेल संरचना के मूलभूत घटक के रूप में, आवरण बैटरी निर्धारण, सुरक्षा सुरक्षा, सीलिंग आश्वासन और गर्मी अपव्यय विनियमन में मुख्य भूमिका निभाता है। बाहरी आवरण बैटरी के अंदर सक्रिय सामग्रियों और बाहरी वातावरण के बीच एक पूर्ण जीवनचक्र अलगाव बाधा है, जो आंतरिक विद्युत रासायनिक प्रणाली के लिए एक स्थिर निश्चित संरचना प्रदान करता है और विभिन्न अनुप्रयोग वातावरणों में लिथियम सुपरपैक बैटरी की संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करता है।

सुरक्षा स्तर पर, शेल यांत्रिक प्रभाव की एक निश्चित शक्ति का सामना कर सकता है, बैटरी इकाई की आंतरिक संरचना को बाहरी क्षति से बचा सकता है; इसका सीलिंग प्रदर्शन सीधे तौर पर यह सुनिश्चित करता है कि इलेक्ट्रोलाइट लीक न हो और बैटरी की सामान्य कार्यशील स्थिति को बनाए रखे।

साथ ही, आवरण में गर्मी अपव्यय फ़ंक्शन भी होता है, जो बैटरी के संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को समय पर खत्म कर सकता है, जिससे सौर ऊर्जा भंडारण प्रणाली लिथियम बैटरी पैक की सुरक्षा और सेवा जीवन में सुधार होता है। शेल के उत्पादन के लिए कच्चे माल की कटाई, सटीक निरंतर खिंचाव, चीरा प्रसंस्करण, सफाई, सुखाने और परीक्षण सहित कई प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

उनमें से, सटीक निरंतर खिंचाव मुख्य कठिनाई है, और प्रसंस्करण के दौरान फ्रैक्चर की समस्याओं से बचने के लिए शेल दीवार की मोटाई की एकरूपता को सख्ती से सुनिश्चित करना आवश्यक है। पारंपरिक वन टाइम स्टैम्पिंग प्रक्रियाओं की तुलना में, सटीक निरंतर स्ट्रेचिंग में लिथियम बैटरी पैक के मोल्ड सटीकता और स्ट्रेचिंग उपकरण प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं। उच्च गुणवत्ता वाले सांचे और उन्नत उपकरण शेल की आयामी सटीकता और प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मुख्य तत्व हैं।
 

कवर प्लेट लिथियम आयन बैटरी पैक में सबसे कार्यात्मक रूप से एकीकृत घटक है, जो कनेक्शन, अलगाव, सीलिंग और विस्फोट सुरक्षा जैसे कई प्रमुख कार्यों के लिए जिम्मेदार है। कवर प्लेट के शीर्ष पर स्टील कैप संरचना में उच्च शक्ति होती है और यह प्रभावी रूप से बाहरी विरूपण का विरोध कर सकती है, विस्फोट रोधी एल्यूमीनियम प्लेट की रक्षा कर सकती है, और बैटरी असेंबली के दौरान कनेक्टिंग कैरियर के रूप में भी काम कर सकती है।

कवर प्लेट के सबसे बाहरी किनारे पर सीलिंग रिंग कवर के अंदर धातु भागों और बैटरी पैक किट के स्टील शेल के बीच अलगाव और इन्सुलेशन प्राप्त कर सकती है, बैटरी में आंतरिक शॉर्ट सर्किट दोषों को रोक सकती है, और सीलिंग के बाद बैटरी के सीलिंग प्रदर्शन को सुनिश्चित कर सकती है। विस्फोटरोधी घटक कवर प्लेट की मुख्य सुरक्षा संरचना है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से अत्यधिक आंतरिक दबाव के कारण होने वाले विस्फोट के जोखिम से बचने के लिए, बैटरी के ओवरलोड होने पर बिजली बंद करने और दबाव से राहत के लिए किया जाता है। घटक में एक आइसोलेशन रिंग, विस्फोटरोधी एल्युमीनियम प्लेट और कनेक्टिंग एल्युमीनियम प्लेट शामिल हैं।

विनिर्माण प्रक्रिया के संदर्भ में, कवर प्लेट की जटिलता शेल की तुलना में बहुत अधिक है, जो कई प्रमुख कार्यों जैसे कि निश्चित सीलिंग, वर्तमान चालन, दबाव राहत सुरक्षा, फ्यूज संरक्षण और विद्युत संक्षारण दमन को एकीकृत करती है।

शीर्ष कवर और एल्यूमीनियम खोल लेजर वेल्डिंग द्वारा कसकर जुड़े हुए हैं, जो नंगे सेल को ठीक कर सकते हैं और सीलिंग प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकते हैं; शीर्ष कवर पोल, एडाप्टर घटकों और बैटरी लग्स के बीच वेल्डिंग चालकता सौर ऊर्जा प्रणाली के लिए लिथियम आयन बैटरी में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराओं के सुचारू संचरण को सुनिश्चित करने की कुंजी है; जब बैटरी के अंदर कोई असामान्यता होती है जिससे हवा का दबाव बढ़ जाता है, तो शीर्ष कवर पर विस्फोट रोधी वाल्व दबाव छोड़ने के लिए समय पर खुल जाएगा, जिससे विस्फोट का खतरा प्रभावी रूप से कम हो जाएगा।

लिथियम आयन बैटरी सेल संरचनात्मक घटकों के अभिनव डिजाइन अभ्यास में, विभिन्न नई संरचनात्मक योजनाओं ने बैटरियों के प्रदर्शन और सुरक्षा में प्रभावी ढंग से सुधार किया है। नए विस्फोट रोधी वाल्व के डिज़ाइन के संदर्भ में, विस्फोट रोधी वाल्व सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के विपरीत दिशा में और जमीन की ओर स्थित है। यह लेआउट अनुकूलन बैटरी इकाई के ऊपरी भाग पर विस्फोटरोधी स्थान आरक्षित करने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है, जिससे बैटरी शेल के आंतरिक स्थान के उपयोग में काफी सुधार होता है और वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व लगभग 5% से 10% तक बढ़ जाता है।

इस बीच, व्यावहारिक अनुप्रयोग परिदृश्यों में, यदि सोलर होम सिस्टम लिथियम आयन बैटरी थर्मल रनवे के कारण फट जाती है, तो विस्फोट प्रूफ वाल्व की दबाव राहत दिशा ड्राइवर, यात्रियों या उपकरण ऑपरेटरों को नुकसान नहीं पहुंचाएगी, व्यक्तिगत सुरक्षा खतरों को प्रभावी ढंग से समाप्त कर देगी। एकीकृत डिज़ाइन के संदर्भ में, कुछ समाधान लिक्विड कूल्ड प्लेट्स, बसबार्स और सैंपलिंग हार्नेस के एकीकृत लेआउट को अपनाते हैं, जिसके कई महत्वपूर्ण फायदे हैं।

लिक्विड कूल्ड प्लेटें बैटरी कोशिकाओं के ऑपरेटिंग तापमान को जल्दी से कम कर सकती हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वे उपयुक्त तापमान सीमा के भीतर काम करते हैं, जिससे प्रदर्शन और सेवा जीवन में सुधार होता है। वास्तविक परीक्षण डेटा से पता चलता है कि एकीकृत तरल शीतलन प्लेटों के साथ लिथियम सौर बैटरी लगातार उच्च लोड स्थितियों के तहत तापमान को 8 से 12 डिग्री सेल्सियस तक कम कर सकती है।

इसके अलावा, एकीकृत डिज़ाइन घटकों की संख्या को काफी कम कर देता है, असेंबली प्रक्रिया को सरल बनाता है, उत्पादन दक्षता में प्रभावी ढंग से सुधार करता है, समग्र विनिर्माण लागत को कम करता है, और उत्पाद बाजार की प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ाता है।

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