Эмне үчүн литий батареялары алюминийди кабык катары колдонушат?

Литий батарейкаларынын алюминий кабыктарын колдонуусунун негизги себептери төмөнкү аспектилерден майда-чүйдөсүнө чейин талдоого алынышы мүмкүн, атап айтканда, жеңил, коррозияга каршылык, жакшы өткөргүчтүк, жакшы иштетүү көрсөткүчтөрү, арзан баада, жакшы жылуулук таркатуучу көрсөткүчтөр, ж.б.

1. Жеңил

• Тыгыздыгы төмөн: алюминийдин тыгыздыгы болжол менен 2,7 г/см³, бул болоттон кыйла төмөн, ал болжол менен 7,8 г/см³. Уюлдук телефондор, ноутбуктар жана электр унаалары сыяктуу энергиянын тыгыздыгын жана жеңилдигин талап кылган электрондук шаймандарда алюминий кабыктары жалпы салмакты натыйжалуу азайтып, чыдамкайлыкты жакшыртат.

2. Коррозияга туруктуулук

• Жогорку вольттуу чөйрөгө ыңгайлашуу: Литий батареясынын оң электрод материалдарынын жумушчу чыңалуулары, мисалы, үчтүк материалдар жана литий кобальт оксиди, салыштырмалуу жогору (3.0-4.5V). Бул потенциалда алюминий андан ары коррозияга жол бербөө үчүн бетинде тыгыз алюминий оксиди (Al₂O₃) пассивация пленкасын пайда кылат. Болот жогорку басымда электролит менен оңой коррозияга учурайт, натыйжада батареянын иштеши начарлап же агып кетет.

• Электролиттин шайкештиги: Алюминий LiPF₆ сыяктуу органикалык электролиттерге жакшы химиялык туруктуулукка ээ жана узак мөөнөттүү колдонууда реакцияга жакын эмес.

3. Өткөргүчтүк жана структуралык долбоорлоо

• Учурдагы коллектордук туташтыруу: Алюминий оң электроддук ток коллекторлору үчүн артыкчылыктуу материал (мисалы, алюминий фольгасы). Алюминий кабыгы оң электродго түздөн-түз туташып, ички түзүмүн жөнөкөйлөштүрөт, каршылыкты азайтат жана энергияны өткөрүүнүн натыйжалуулугун жогорулатат.

• Кабактын өткөргүчтүгүнө талаптар: Кээ бир батарейканын конструкцияларында алюминий кабыгы өткөргүчтүк жана коргоо функцияларына ээ болгон цилиндрдик батарейкалар сыяктуу учурдагы жолдун бир бөлүгү болуп саналат.

4. Иштетүү көрсөткүчтөрү

• Мыкты ийкемдүүлүк: Алюминийди штамптоо жана сунуу оңой жана төрт бурчтуу жана жумшак пакеттүү батареялар үчүн алюминий-пластикалык пленкалар сыяктуу татаал формаларды масштабдуу өндүрүү үчүн ылайыктуу. Болот кабыктарды иштетүү кыйын жана баасы жогору.

• Мөөр басуу кепилдиги: Алюминий кабыгын ширетүү технологиясы жетилген, мисалы, лазердик ширетүү, электролитти эффективдүү мөөр басып, нымдуулуктун жана кычкылтектин басып киришине жол бербөө жана батареянын иштөө мөөнөтүн узартуу.

5. Жылуулук башкаруу

• Жогорку жылуулук таркатуунун натыйжалуулугу: алюминийдин жылуулук өткөрүмдүүлүгү (болжол менен 237 Вт / м · К) болоттон (болжол менен 50 Вт / м · К) алда канча жогору, бул батареянын иштеп жатканда жылуулукту тез таркатуусуна жардам берет жана жылуулук качуу коркунучун азайтат.

6. Наркы жана экономика

• Төмөн материалдык жана кайра иштетүү чыгымдары: алюминий чийки зат баасы орточо, ал эми кайра иштетүү энергия керектөө ири өндүрүш үчүн ылайыктуу болуп саналат, төмөн. Ал эми дат баспас болоттон жасалган материалдар кымбатыраак.

7. Коопсуздук дизайны

• Басымдан арылуу механизми: алюминий кабыктары ички басымды бошотуп, жарылуудан сактанууга мүмкүндүк берет, мисалы, цилиндрдик батарейкалардын CID флип структурасы сыяктуу коопсуздук клапандарын долбоорлоо менен ашыкча заряд же жылуулуктан качуу.

8. Өнөр жай практикасы жана стандартташтыруу

• Алюминий кабыктары, мисалы, 1991-жылы Sony тарабынан ишке 18650 батарея сыяктуу литий батареяны коммерциялаштыруунун алгачкы күндөрүнөн бери кеңири колдонулуп, жетилген өнөр жай чынжырын жана техникалык стандарттарды түзүп, анын негизги позициясын андан ары бекемдеген.

Ар дайым өзгөчөлүктөр бар. Кээ бир өзгөчө сценарийлерде болот кабыктары да колдонулат:

Өтө жогорку механикалык күч талаптары бар кээ бир сценарийлерде, мисалы, кээ бир электр батарейкалары же экстремалдык чөйрө колдонмолору, никелден капталган болот кабыктары колдонулушу мүмкүн, бирок анын баасы салмакты жана бааны жогорулатат.

Корутунду

Алюминий кабыктары, мисалы, жеңил салмагы, коррозияга туруктуулугу, жакшы өткөргүчтүк, жеңил иштетүү, мыкты жылуулук таркатылышы жана арзан наркы, кемчиликсиз балансташтыруу аткаруу, коопсуздук жана экономикалык талаптар сыяктуу ар тараптуу артыкчылыктары үчүн литий батареянын кабыктары үчүн идеалдуу тандоо болуп калды.