De främsta orsakerna till litiumbatterier att använda aluminiumskal kan analyseras i detalj från följande aspekter, nämligen lättvikt, korrosionsmotstånd, god konduktivitet, god bearbetningsprestanda, låg kostnad, bra värmeavledningsprestanda, etc.
1. Lätt
• Lågtäthet: Aluminiumtätheten är cirka 2,7 g/cm³, vilket är betydligt lägre än stål, vilket är cirka 7,8 g/cm³. I elektroniska enheter som bedriver hög energitäthet och lättvikt, såsom mobiltelefoner, bärbara datorer och elektriska fordon, kan aluminiumskal effektivt minska den totala vikten och förbättra uthålligheten.
2. Korrosionsmotstånd
• Anpassningsförmåga till högspänningsmiljöer: Arbetsspänningen för litiumbatteripositiva elektrodmaterial, såsom ternära material och litiumkoboltoxid, är relativt hög (3,0-4,5V). Vid denna potential kommer aluminium att bilda en tät aluminiumoxid (Al₂o₃) passiveringsfilm på ytan för att förhindra ytterligare korrosion. Stål korroderas lätt av elektrolyt under högt tryck, vilket resulterar i nedbrytning av batteriets prestanda eller läckage.
• Elektrolytkompatibilitet: Aluminium har god kemisk stabilitet för organiska elektrolyter, såsom LIPF₆, och är inte benägen att reaktion under långvarig användning.
3. Konduktivitet och strukturell design
• Aktuell samlaranslutning: Aluminium är det föredragna materialet för positiva elektrodströmsamlare (såsom aluminiumfolie). Aluminiumskalet kan vara direkt anslutet till den positiva elektroden, förenkla den inre strukturen, minska resistensen och förbättra energieöverföringseffektiviteten.
• Krav på skalkonduktivitet: I vissa batterifönster är aluminiumskalet en del av den nuvarande vägen, såsom cylindriska batterier, som har både konduktivitet och skyddsfunktioner.
4. Bearbetningsprestanda
• Utmärkt duktilitet: Aluminium är lätt att stämpla och sträcka och är lämplig för storskalig produktion av komplexa former, såsom aluminium-plastfilmer för fyrkantiga och mjuka packbatterier. Stålskal är svåra att bearbeta och ha höga kostnader.
• Tätningsgaranti: Aluminiumskalsvetsningsteknik är mogen, såsom lasersvetsning, som effektivt kan täta elektrolyten, förhindra fukt och syre från att invadera och förlänga batteritiden.
5. Termisk hantering
• Effektivitet med hög värmeavbrott: Värmeledningsförmågan hos aluminium (cirka 237 W/m · K) är mycket högre än för stål (cirka 50 W/m · K), vilket hjälper batteriet att sprida värmen snabbt när du arbetar och minskar Risk för termisk språng.
6. Kostnad och ekonomi
• Låga material- och bearbetningskostnader: Råmaterialpriset för aluminium är måttligt och bearbetningsenergikonsumtionen är låg, vilket är lämpligt för storskalig produktion. Däremot är material som rostfritt stål dyrare.
7. Säkerhetsdesign
• Tryckavlastningsmekanism: Aluminiumskal kan frigöra internt tryck och undvika explosion i händelse av överladdning eller termisk utflykt genom att utforma säkerhetsventiler, såsom CID -flipstrukturen för cylindriska batterier.
8. Branschpraxis och standardisering
• Aluminiumskal har antagits i stor utsträckning sedan de tidiga dagarna av litiumbatteri -kommersialisering, såsom 18650 -batteriet som lanserades av Sony 1991, och bildade en mogen industrikedja och tekniska standarder, konsoliderade ytterligare dess mainstream -position.
Det finns alltid undantag. I vissa speciella scenarier används också stålskal:
I vissa scenarier med extremt höga mekaniska styrka krav, såsom vissa kraftbatterier eller extrema miljöapplikationer, kan nickelpläterade stålskal användas, men kostnaden är ökad vikt och kostnad.
Slutsats
Aluminiumskal har blivit ett idealiskt val för litiumbatteriskal på grund av deras omfattande fördelar som lättvikt, korrosionsmotstånd, god konduktivitet, enkel bearbetning, utmärkt värmeavledning och låg kostnad, perfekt balanseringsprestanda, säkerhet och ekonomiska krav.
Posttid: feb-17-2025
