Асноўныя прычыны літыйных батарэй для выкарыстання алюмініевых абалонак можна падрабязна прааналізаваць з наступных аспектаў, а менавіта лёгкай вагі, каразійнай устойлівасці, добрай праводнасці, добрай прадукцыйнасці апрацоўкі, нізкай кошту, добрай прадукцыйнасці рассейвання цяпла і г.д.
1. Лёгкі вага
• Нізкая шчыльнасць: шчыльнасць алюмінія складае каля 2,7 г/см³, што значна ніжэй, чым у сталі, што складае каля 7,8 г/см³. У электронных прыладах, якія пераследуюць высокую шчыльнасць энергіі і лёгкую вагу, такія як мабільныя тэлефоны, ноўтбукі і электрамабілі, алюмініевыя абалонкі могуць эфектыўна знізіць агульную вагу і палепшыць цягавітасць.
2. Карозійная ўстойлівасць
• Адаптацыя да высокаклотэцкага асяроддзя: працоўнае напружанне літый-акумулятарных станоўчых электродавых матэрыялаў, такіх як тройныя матэрыялы і аксід літыя кобальту, адносна высокае (3,0-4,5 У). Пры гэтым патэнцыяле алюміній будзе ўтвараць шчыльны пасівацыйны аксід алюмінія (al₂o₃) на паверхні, каб прадухіліць далейшую карозію. Сталь лёгка раз'ядае электралітам пад высокім ціскам, што прыводзіць да дэградацыі батарэі або ўцечкі.
• Сумяшчальнасць электралітаў: алюміній мае добрую хімічную ўстойлівасць да арганічных электралітаў, такіх як LIPF₆, і не схільны рэакцыі падчас доўгатэрміновага выкарыстання.
3. Праводнасць і структурная канструкцыя
• Бягучае злучэнне зборшчыка: алюміній з'яўляецца пераважным матэрыялам для станоўчых калекцыянераў электрода (напрыклад, алюмініевая фальга). Алюмініевая абалонка можа быць непасрэдна падключана да станоўчага электрода, спрашчаючы ўнутраную структуру, зніжаючы супраціў і павышаючы эфектыўнасць перадачы энергіі.
• Патрабаванні да праводнасці абалонкі: У некаторых канструкцыях батарэі алюмініевая абалонка з'яўляецца часткай бягучага шляху, напрыклад, цыліндрычных батарэй, якія валодаюць як функцыямі праводнасці, так і абаронай.
4. Апрацоўка прадукцыйнасці
• Выдатная пластычнасць: алюміній лёгка штамп і расцягванне, і падыходзіць для маштабнай вытворчасці складаных формаў, такіх як алюмініева-пластычныя плёнкі для квадратных і мяккіх батарэй. Сталёвыя снарады складана апрацаваць і маюць вялікія выдаткі.
• Гарантыя герметызацыі: тэхналогія зваркі алюмініевай абалонкі спелая, напрыклад, лазерная зварка, якая можа эфектыўна запячатаць электраліт, прадухіліць уварванне вільгаці і кіслароду і падоўжыць тэрмін службы батарэі.
5. Цеплавое кіраванне
• Высокая эфектыўнасць рассейвання цяпла: цеплаправоднасць алюмінія (каля 237 w/m · k) значна вышэй, чым у сталі (каля 50 w/m · k), што дапамагае батарэі хутка рассейваць цяпло пры працы і памяншаць Рызыка цеплавога ўцёкаў.
6. Кошт і эканоміка
• Нізкія матэрыялы і выдаткі на апрацоўку: цана сыравіны алюмінія ўмераная, а спажыванне энергіі апрацоўкі нізкае, што падыходзіць для маштабнай вытворчасці. У адрозненне ад гэтага, такія матэрыялы, як нержавеючая сталь, даражэйшыя.
7. Дызайн бяспекі
• Механізм дапамогі ціску: алюмініевыя абалонкі могуць вызваліць унутранае ціск і пазбегнуць выбуху ў выпадку перапланіроўкі або цеплавога ўцёкаў, распрацоўваючы ахоўныя клапаны, такія як структура цыліндрычных батарэй CID.
8. Прамысловая практыка і стандартызацыя
• Алюмініевыя снарады шырока прыняты з першых дзён камерцыялізацыі літый -батарэі, напрыклад, батарэя 18650 года, запушчаная Sony ў 1991 годзе, утвараючы спелую прамысловую ланцужок і тэхнічныя стандарты, што яшчэ больш замацоўвае яго асноўнае становішча.
Заўсёды ёсць выключэнні. У некаторых спецыяльных сцэнарыях таксама выкарыстоўваюцца сталёвыя ракавіны:
У некаторых сцэнарыях з надзвычай высокімі патрабаваннямі механічнай трываласці, напрыклад, з некаторымі батарэямі харчавання або экстрэмальнымі прыкладаннямі навакольнага асяроддзя, могуць быць выкарыстаны нікеляваныя сталёвыя ракавіны, але кошт павялічваецца вага і кошт.
Выснова
Алюмініевыя абалонкі сталі ідэальным выбарам для літыйных батарэй з -за іх усёабдымных пераваг, такіх як лёгкая вага, каразійная ўстойлівасць, добрая праводнасць, лёгкая апрацоўка, выдатнае рассейванне цяпла і нізкая кошт, ідэальна ўраўнаважванне прадукцыйнасці, бяспекі і эканамічных патрабаванняў.
Час паведамлення: 17 лютага
