Зошто литиумските батерии користат алуминиум како школки?

Главните причини за литиумските батерии да користат алуминиумски школки можат детално да се анализираат од следниве аспекти, имено лесен, отпорност на корозија, добра спроводливост, добра перформанси за обработка, ниска цена, добри перформанси на дисипација на топлина, итн.

1. лесна

• Ниска густина: Густината на алуминиумот е околу 2,7 g/cm³, што е значително пониско од онаа на челикот, што е околу 7,8 g/cm³. Кај електронските уреди кои вршат голема густина на енергија и лесна, како што се мобилни телефони, лаптопи и електрични возила, алуминиумските школки можат ефикасно да ја намалат целокупната тежина и да ја подобрат издржливоста.

2. Отпорност на корозија

• Адаптибилност на високонапонски околини: Работниот напон на литиум батеријата позитивни електрода материјали, како што се тројни материјали и литиум кобалт оксид, е релативно висок (3.0-4.5V). Во овој потенцијал, алуминиумот ќе формира густ алуминиум оксид (Al₂o₃) пасивациски филм на површината за да се спречи понатамошна корозија. Челикот лесно се кородира со електролит под висок притисок, што резултира во деградација на перформансите на батеријата или истекување.

• Компатибилност на електролити: Алуминиумот има добра хемиска стабилност на органски електролити, како што е липфа и не е склона кон реакција за време на долгорочна употреба.

3. спроводливост и структурен дизајн

• Тековна колекционерска врска: Алуминиумот е најпосакуваниот материјал за позитивни колектори на струја на електрода (како што е алуминиумска фолија). Алуминиумската обвивка може директно да се поврзе со позитивната електрода, да се поедностави внатрешната структура, да се намали отпорот и да се подобри ефикасноста на пренос на енергија.

• Барања за спроводливост на школка: Во некои дизајни на батерии, алуминиумската обвивка е дел од тековната патека, како што се цилиндричните батерии, кои имаат и функции на спроводливост и заштита.

4. Перформанси за обработка

• Одлична еластичност: Алуминиумот е лесен за печат и истегнување и е погоден за големо производство на комплексни форми, како што се алуминиум-пластични филмови за квадратни и меки пакувања батерии. Челичните школки тешко се обработуваат и имаат високи трошоци.

• Гаранција за запечатување: Технологијата за заварување на алуминиумска обвивка е зрела, како што е ласерско заварување, што може ефикасно да го запечати електролитот, да спречи да се напаѓаат влагата и кислородот и да го продолжи траењето на батеријата.

5. Термичко управување

• Ефикасност на дисипација на висока топлина: Топлинската спроводливост на алуминиум (околу 237 w/m · k) е многу повисока од онаа на челикот (околу 50 w/m · K), што му помага на батеријата брзо да ја расипе топлината кога работи и да ја намали и намали Ризик од термички бегство.

6. Трошоци и економија

• Ниски трошоци за материјал и преработка: Цената на суровината на алуминиумот е умерена, а потрошувачката на енергија за обработка е мала, што е погодно за големо производство. Спротивно на тоа, материјалите како што е не'рѓосувачки челик се поскапи.

7. Дизајн на безбедност

• Механизам за олеснување на притисокот: Алуминиумските школки можат да ослободат внатрешен притисок и да избегнат експлозија во случај на преоптоварување или термички бегство со дизајнирање на безбедносни вентили, како што е структурата на флип -флип на цилиндричните батерии.

8. Индустриски практики и стандардизација

• Алуминиумските школки се широко усвоени уште од раните денови на комерцијализација на литиумската батерија, како што е батеријата од 18650 година, лансирана од Sony во 1991 година, формирајќи зрел индустриски ланец и технички стандарди, дополнително консолидирајќи ја својата главна позиција.

Секогаш има исклучоци. Во некои специјални сценарија, се користат и челични школки:

Во некои сценарија со екстремно високи побарувања за механичка јачина, како што се некои батерии за напојување или екстремни апликации за животна средина, може да се користат челични школки со никел, но цената е зголемена тежина и цена.

Заклучок

Алуминиумските школки станаа идеален избор за школки со литиум батерии заради нивните сеопфатни предности како што се мала тежина, отпорност на корозија, добра спроводливост, лесна обработка, одлична дисипација на топлина и ниска цена, совршено балансирање на перформансите, безбедноста и економските барања.