De vigtigste grunde til, at lithiumbatterier bruger aluminiumskaller, kan analyseres detaljeret fra følgende aspekter, nemlig letvægt, korrosionsbestandighed, god ledningsevne, god behandlingsydelse, lave omkostninger, god varmeafledningspræstation osv.
1. letvægt
• Lav tæthed: Aluminiumets densitet er ca. 2,7 g/cm³, hvilket er signifikant lavere end stål, som er ca. 7,8 g/cm³. I elektroniske enheder, der forfølger høj energitæthed og letvægt, såsom mobiltelefoner, bærbare computere og elektriske køretøjer, kan aluminiumskaller effektivt reducere den samlede vægt og forbedre udholdenhed.
2. Korrosionsbestandighed
• Tilpasningsevne til højspændingsmiljøer: Arbejdsspændingen for lithiumbatteripositive elektrodematerialer, såsom ternære materialer og lithiumkoboltoxid, er relativt høj (3.0-4.5V). Ved dette potentiale vil aluminium danne et tæt aluminiumoxid (Al₂o₃) passiveringsfilm på overfladen for at forhindre yderligere korrosion. Stål korroderes let af elektrolyt under højt tryk, hvilket resulterer i nedbrydning eller lækage af batterier.
• Elektrolytkompatibilitet: Aluminium har god kemisk stabilitet over for organiske elektrolytter, såsom LIPF₆, og er ikke tilbøjelig til reaktion under langvarig brug.
3. Konduktivitet og strukturelt design
• Aktuel samlerforbindelse: Aluminium er det foretrukne materiale til positive elektrodestrømopsamlere (såsom aluminiumsfolie). Aluminiumsskallen kan være direkte forbundet med den positive elektrode, forenkle den interne struktur, reducere modstand og forbedre energioverførselseffektiviteten.
• Krav til shell ledningsevne: I nogle batteri -design er aluminiumskalen en del af den aktuelle sti, såsom cylindriske batterier, der har både ledningsevne og beskyttelsesfunktioner.
4. behandling af ydeevne
• Fremragende duktilitet: Aluminium er let at stemple og strække og er velegnet til storskala produktion af komplekse former, såsom aluminiumsplastiske film til firkantede og soft-pack-batterier. Stålskaller er vanskelige at behandle og har høje omkostninger.
• Forseglingsgaranti: Aluminiumsskalssvejsningsteknologi er moden, såsom lasersvejsning, som effektivt kan forsegle elektrolytten, forhindre fugt og ilt i at invadere og forlænge batteriets levetid.
5. Termisk styring
• Effektivitet med høj varmeafledning: Den termiske ledningsevne af aluminium (ca. 237 W/M · K) er meget højere end stål (ca. 50 W/M · K), hvilket hjælper batteriet med at sprede varme hurtigt, når man arbejder og reducerer det Risiko for termisk løb.
6. Omkostninger og økonomi
• Omkostninger til lavt materiale og forarbejdning: Råmaterialprisen for aluminium er moderat, og behandlingen af energiforbruget er lavt, hvilket er velegnet til storstilet produktion. I modsætning hertil er materialer som rustfrit stål dyrere.
7. Sikkerhedsdesign
• Trykaflastningsmekanisme: Aluminiumskaller kan frigive internt tryk og undgå eksplosion i tilfælde af overopladning eller termisk løb ved at designe sikkerhedsventiler, såsom CID -flipstrukturen af cylindriske batterier.
8. Industri -praksis og standardisering
• Aluminiumskaller er blevet vedtaget i vid udstrækning siden de tidlige dage med lithiumbatteri -kommercialisering, såsom 18650 -batteriet, der blev lanceret af Sony i 1991, og dannede en moden industriel kæde og tekniske standarder, hvilket yderligere konsoliderer sin mainstream -position.
Der er altid undtagelser. I nogle specielle scenarier bruges også stålskaller:
I nogle scenarier med ekstremt høje mekaniske styrkekrav, såsom nogle strømbatterier eller ekstreme miljøapplikationer, kan der anvendes nikkelbelagte stålskaller, men omkostningerne er øget vægt og omkostninger.
Konklusion
Aluminiumskaller er blevet et ideelt valg til lithiumbatteri -skaller på grund af deres omfattende fordele såsom letvægt, korrosionsbestandighed, god ledningsevne, let behandling, fremragende varmeafledning og lave omkostninger, perfekt afbalancering af ydeevne, sikkerhed og økonomiske krav.
Posttid: Feb-17-2025
