Galvenos litija bateriju iemeslus alumīnija čaumalu lietošanai var sīki analizēt šādus aspektus, proti, vieglu, izturību pret koroziju, labu vadītspēju, labu apstrādes veiktspēju, zemām izmaksām, labu karstuma izkliedes veiktspēju utt.
1. Viegls
• Zems blīvums: alumīnija blīvums ir aptuveni 2,7 g/cm³, kas ir ievērojami zemāks nekā tērauda, kas ir aptuveni 7,8 g/cm³. Elektroniskās ierīcēs, kas veic augstas enerģijas blīvumu un vieglu, piemēram, mobilos tālruņus, klēpjdatorus un elektriskos transportlīdzekļus, alumīnija čaumalas var efektīvi samazināt kopējo svaru un uzlabot izturību.
2. Korozijas izturība
• Pielāgojamība augstsprieguma videi: litija akumulatora akumulatora pozitīvo elektrodu materiālu, piemēram, trīskāršu materiālu un litija kobalta oksīda, darba spriegums ir salīdzinoši augsts (3,0-4,5 V). Pēc šī potenciāla alumīnijs veidos blīvu alumīnija oksīda (al₂o₃) pasivācijas plēvi uz virsmas, lai novērstu turpmāku koroziju. Tēraudu viegli korozē elektrolīts ar augstu spiedienu, kā rezultātā akumulatora veiktspēja ir noārdījusies vai noplūde.
• Elektrolītu savietojamība: alumīnijam ir laba ķīmiska stabilitāte organiskajiem elektrolītiem, piemēram, LIPF₆, un tas nav pakļauts reakcijai ilgtermiņa lietošanas laikā.
3. Vadītspēja un strukturālais dizains
• Pašreizējais kolektora savienojums: alumīnijs ir vēlamais materiāls pozitīvajiem elektrodu strāvas kolekcionāriem (piemēram, alumīnija folija). Alumīnija apvalku var tieši savienot ar pozitīvo elektrodu, vienkāršojot iekšējo struktūru, samazinot pretestību un uzlabojot enerģijas pārraides efektivitāti.
• Apvalka vadītspējas prasības: Dažos akumulatora projektos alumīnija apvalks ir daļa no pašreizējā ceļa, piemēram, cilindriskas baterijas, kurām ir gan vadītspējas, gan aizsardzības funkcijas.
4. apstrādes veiktspēja
• Lieliska elastība: alumīniju ir viegli apzīmogot un izstiepties, un tas ir piemērots sarežģītu formu, piemēram, alumīnija plastmasas plēvēm kvadrātveida un mīksto paciņu baterijām, liela mēroga ražošanai. Tērauda čaumalas ir grūti apstrādāt, un tām ir augstas izmaksas.
• Blīvēšanas garantija: Alumīnija apvalka metināšanas tehnoloģija ir nobriedusi, piemēram, lāzera metināšana, kas var efektīvi aizzīmogot elektrolītu, novērst mitruma un skābekļa iebrukumu un pagarināt akumulatora darbības laiku.
5. Termiskā pārvaldība
• Augsta siltuma izkliedes efektivitāte: alumīnija (apmēram 237 w/m · k) siltumvadītspēja ir daudz augstāka nekā tērauda (apmēram 50 w/m · k), kas palīdz akumulatoram ātri izkliedēt siltumu, strādājot un samazinot to Termiskā bēgšanas risks.
6. Izmaksas un ekonomika
• Zemas materiālu un apstrādes izmaksas: alumīnija izejvielu cena ir mērena, un apstrādes enerģijas patēriņš ir zems, kas ir piemērots liela mēroga ražošanai. Turpretī tādi materiāli kā nerūsējošais tērauds ir dārgāki.
7. Drošības dizains
• Spiediena mazināšanas mehānisms: alumīnija čaumalas var atbrīvot iekšējo spiedienu un izvairīties no sprādziena pārlādes vai termiskās bēgšanas gadījumā, izstrādājot drošības vārstus, piemēram, cilindrisko bateriju CID flip struktūru.
8. Rūpniecības prakse un standartizācija
• Kopš litija akumulatoru komercializācijas pirmajām dienām alumīnija čaumalas ir plaši izmantotas, piemēram, 18650. gada akumulators, kuru 1991. gadā uzsāka Sony, veidojot nobriedušu rūpniecības ķēdi un tehniskos standartus, vēl vairāk nostiprinot tās vispārējo stāvokli.
Vienmēr ir izņēmumi. Dažos īpašos scenārijos tiek izmantoti arī tērauda čaumalas:
Dažos scenārijos ar ārkārtīgi augstām mehāniskās izturības prasībām, piemēram, dažām jaudas baterijām vai ekstrēmām videi, var izmantot niķeļa pārklājumu tērauda čaumalas, taču izmaksas ir palielinātas svars un izmaksas.
Secinājums
Alumīnija čaumalas ir kļuvušas par ideālu izvēli litija akumulatoru čaumalām, ņemot vērā to visaptverošās priekšrocības, piemēram, vieglu svaru, izturību pret koroziju, labu vadītspēju, ērtu apstrādi, lielisku karstuma izkliedi un zemām izmaksām, pilnīgi līdzsvarojošām veiktspēju, drošību un ekonomiskajām prasībām.
Pasta laiks: Feb-17-2025
