バッテリー産業のイノベーションは、電気自動車の大規模な展開にとって非常に重要であり、アルミニウムの円筒細胞ハウジングの開発は代表的な例です。
輸送および産業プロセスの脱炭素化は、2015年のパリ協定で批准された1.5°Cのターゲットに関連する人類の中心的な課題の1つであり、オンライン カジノ 競馬貯蔵容量の大幅な増加が必要になります。将来のモビリティ概念におけるリチウムイオンバッテリー（LIB）細胞の重要な役割は、2030年に約900 GWH/Aのヨーロッパで予想される需要をもたらします。
顧客は、低コストで迅速な充電、長距離、安全な車両を望んでいます。これらの好みに焦点を当てて、LIBデザイナーと自動車OEMは、一方でコストを削減し、他方でLIBの電力密度と安全性を高めることを目指しています。
より大きなセル形式のターゲティング
バッテリー業界は、単純化されたモジュールの設計とセルからパック、さらにはセルからチャシスのソリューションを可能にする大規模なセル形式をターゲットにしています。
この点で、ハードケースバッテリーセル、特に円筒細胞は、指定された開発を可能にする上で重要な役割を果たします。テスラのタブレス4680円筒形のLIBの発表は、自動車産業の円筒細胞の復活を引き起こしました。
テスラは、この課題にテーブルのデザインと圧着プロセスでこの課題に取り組んでいますが、4680サイズのLIBの熱特性の欠点を克服するための代替または補完的なアプローチを特定し、同時に速い帯電したパフォーマンスとライフタイムを高めます。
概念調査の中で、アルミニウムセルハウジングを含む4680形式で円筒形のLIBを設計し、一般的に使用されるニッケル沈着した鋼製ハウジングを持つ参照LIBセルと比較しました。コンセプトセルを開発するために、次の設計上の課題を検討しました。
- アルミニウムベースのセルハウジング材料の調整。これにより、最高の安全性、パフォーマンス、持続可能性の基準が可能です。
- アルミニウムセルハウジングの機械的完全性は、壁の厚さを増加させるニッケルメッキ鋼ハウジングに匹敵するように設計されています。
- ゼリーロールはひっくり返り、アノードタブは、リチウムとアルミニウムの反応を避けるためにアルミニウム細胞ハウジングからアノード電位を断熱する銅のCIDを特徴とするキャップに接続されていました。
- タブの数、その寸法、および位置決めは、21700高オンライン カジノ 競馬の自動車セルに匹敵する電力あたりの現在の密度と熱生成を実現するために設計されました。
セルの両方のバージョンを熱シミュレーションモデルに統合して、3°Cの定電流の急速な充電中のパフォーマンスを評価し、2つの冷却システムの概念を考慮して、ボトムプレートとサイドウォール冷却。
私たちの設計調査では、アルミニウム細胞ハウジングは4680形式の円筒形のLIBで実行可能であり、ニッケルメッキの鋼製ハウジングと比較していくつかの利点を提供します。これに基づいて、アルミニウムセルハウジングは、4680セルなどの大規模な円筒形のLIBの高速充電性能を大幅に改善できると予想しています。電気自動車（evs）。
しかし、セルは電力能力を改善しましたが、電動工具にも適していますが、優れた重力オンライン カジノ 競馬密度により、アルミニウム細胞を特徴とするLIBSが航空機用途向けの魅力的なソリューションになります。
円筒形のLIBセルハウジングの材料設計
アルミニウムは、低密度と優れた電気的および熱伝導性と、良好な剛性を維持しながら高い形成性を組み合わせています。
最先端のプリズムのLIBセルハウジングおよびポーチバッグの場合、これらの特性は重要であり、アルミニウムは確立された業界標準です。ただし、円筒形のLIB細胞には、伝統的に、より重くて導電性の低いニッケルメッキ鋼（NPS）ハウジングが装備されています。
4680などの大規模なLIB細胞形式と、細胞の熱管理における結果として生じる課題により、熱伝導が大幅に改善され、細胞の内部抵抗が低下する必要があります。これにより、NPの熱導電率と電気伝導率が低いことが制限要因になります。
円筒形のLIBセルハウジングの材料設計は、導電性を超えています
以下のプロパティは、アプリケーションを成功させるために不可欠であり、の基礎ですSpeiraイオンセル:
- 強度：競争力のある体積および重量測定オンライン カジノ 競馬密度では、最高の安全基準を維持しながら、壁の厚さを可能な限り低く保つために高強度材料が必要です。
- 化学電解質の互換性：腐食の機会を与えないには、セルハウジングは電解質との化学反応に対して耐性がなければなりません。
- 形成性：高制限描画比と制御された耳は、過度のツールコストやスクラップ生成なしで効率的なカップ描画を可能にし、信頼できる形成操作を可能にするための鍵です。
- 溶接性：細胞製造には、タブ溶接および細胞相互接続中の超音波およびレーザー溶接が含まれます。また、蓋の設計とセルシーリング操作にはレーザー溶接が必要になる場合があります。
- 持続可能性：バッテリーと自動車産業は、最小限の温室効果ガスの排出と廃棄物の生成をターゲットにします。したがって、セルハウジング材料は、高いリサイクルコンテンツと信頼性の高い閉ループの概念用に設計する必要があります。
イオン細胞
私たちのイオン細胞は、250 MPaを超える降伏強度、電解質互換性、およびAA3003 H14に匹敵するレーザー溶接性を示し、プリズムセルの業界標準 - および抽選比と耳の値を、飲料缶の材料に等しく制限します。同時に、イオンセルは高いリサイクルコンテンツを有効にし、バッテリーセルのCO₂フットプリントを最小限に抑えます。
使用されるアルミニウム合金に関係なく、アノード電位でのアルミニウムリチウム反応など、円筒形のLIB細胞の特定の設計上の課題を考慮して克服する必要があります。これらの課題に対する私たちのアプローチは、次のセクションで説明されています。
4680アルミニウムハウジング円筒細胞設計概念
円筒形アルミニウムセルハウジングの潜在的な利点を分析するために、4680 LIBコンセプトセルの2つのバージョンを開発しました。
イオン細胞アルミニウムハウジングとNPSハウジングを備えた1つの参照設計を特徴とする1つの設計（参照セル）。マルチTAB配置と安全成分を備えたEVの最終4680高オンライン カジノ 競馬LIBソリューションと、参照セルは、23.5 AH、カソード上のNMC622化学、およびアノード側のグラファイトの推定使用可能な容量を備えています。
大型の円筒形セル
オンライン カジノ 競馬密度が高い大型の円筒細胞の場合、安全設計は中心的に重要です。当社の安全設計には、3つの独立した熱暴走（不適切な細胞の熱管理、不適切な荷重、または内部細胞の欠陥による細胞の熱および電気オンライン カジノ 競馬を放出する自発的な連鎖反応）、つまりCIDの開口部、通気、キャップの排出を防ぎます。
最先端のLIBセルは、幾何学的安定性を確保しながら、95 barの最低住宅バースト圧力を保証します。したがって、住宅材料の壁の厚さと機械的特性は、その圧力までの完全性を確保する必要があります。
壁の厚さが増加しているにもかかわらず、アルミニウムセルハウジングは、アルミニウムの密度が低いためのNPSハウジングの重量の半分しか特徴です。したがって、イオン細胞ハウジングを使用して9％高い重量測定オンライン カジノ 競馬密度が達成されますが、体積オンライン カジノ 競馬密度は壁が厚いためにわずか2％減少します。
ゼリーロールコンセプト
高オンライン カジノ 競馬細胞の電極材料と幾何学的パラメーターは、文献の裂傷に由来していました。細胞とゼリーロールの設計に基づいて、ゼリーロール内の細胞容量、熱生成、熱伝達を評価しました。
その結果、6つのタブを備えたマルチタブデザインが選択されました。これにより、各タブは、21700高オンライン カジノ 競馬セルに掲載されているように、タブごとに同様の電流密度とセルの現在のコレクター内で実現するためにそれに応じて配置されます。
熱分布と冷却性能の改善についてもっと知りたいですか？デザインの詳細なイラストと私たちの熱シミュレーションをチェックしたい場合www.speira.com/publications/
注意してください、この記事は私たちの第17版にも掲載されます四半期公開.
