Die Hauptgründe für Lithiumbatterien zur Verwendung von Aluminiumschalen können aus den folgenden Aspekten ausführlich analysiert werden, nämlich leicht, Korrosionsbeständigkeit, gute Leitfähigkeit, gute Verarbeitungsleistung, kostengünstige Kosten, gute Wärmeableitungsleistung usw.
1. Leicht
• Niedrige Dichte: Die Dichte von Aluminium beträgt etwa 2,7 g/cm³, was signifikant niedriger ist als die von Stahl, was etwa 7,8 g/cm³ beträgt. In elektronischen Geräten, die eine hohe Energiedichte und Leichtgewicht verfolgen, wie Mobiltelefone, Laptops und Elektrofahrzeuge, können Aluminiumschalen das Gesamtgewicht effektiv verringern und die Ausdauer verbessern.
2. Korrosionsbeständigkeit
• Anpassungsfähigkeit an Hochspannungsumgebungen: Die Arbeitsspannung von Lithiumbatterien-positive Elektrodenmaterialien wie ternären Materialien und Lithium-Kobaltoxid ist relativ hoch (3,0-4,5 V). Bei diesem Potential bildet Aluminium einen dichten Aluminiumoxid -Passivierungsfilm auf der Oberfläche, um weitere Korrosion zu verhindern. Stahl wird leicht durch Elektrolyt unter hohem Druck korrodiert, was zu einer Verschlechterung oder Leckage der Batterieleistung führt.
• Elektrolytkompatibilität: Aluminium hat eine gute chemische Stabilität für organische Elektrolyte wie Lipf₆ und ist während der Langzeitanwendung nicht anfällig für die Reaktion.
3. Leitfähigkeit und strukturelles Design
• Stromkollektorverbindung: Aluminium ist das bevorzugte Material für positive Elektrodenstromsammler (z. B. Aluminiumfolie). Die Aluminiumhülle kann direkt an die positive Elektrode angeschlossen werden, um die interne Struktur zu vereinfachen, den Widerstand zu reduzieren und die Energieübertragungseffizienz zu verbessern.
• Anforderungen an die Schalenleitfähigkeit: In einigen Batteriekonstruktionen ist die Aluminiumhülle Teil des aktuellen Pfades, wie z. B. zylindrische Batterien, die sowohl Leitfähigkeits- als auch Schutzfunktionen aufweisen.
4. Verarbeitungsleistung
• Ausgezeichnete Duktilität: Aluminium ist leicht zu stempeln und zu dehnen und ist für die großflächige Produktion komplexer Formen wie Aluminium-plastische Filme für quadratische und weiche Batterien geeignet. Stahlschalen sind schwer zu verarbeiten und haben hohe Kosten.
• Versiegelungsgarantie: Die Aluminiumschalenschweißtechnologie ist ausgereift, wie z. B. Laserschweißen, die den Elektrolyten effektiv versiegeln, Feuchtigkeit und Sauerstoff eindringen und die Batterielebensdauer verlängern können.
5. Thermisches Management
• Effizienz der hohen Wärmedissipation: Die thermische Leitfähigkeit von Aluminium (ca. 237 W/m · k) ist viel höher als die von Stahl (ca. 50 W/m · k), was der Batterie hilft Risiko eines thermischen Ausreißers.
6. Kosten und Wirtschaftlichkeit
• Niedrige Material- und Verarbeitungskosten: Der Rohstoffpreis von Aluminium ist moderat und der Verarbeitungsenergieverbrauch niedrig, was für die groß angelegte Produktion geeignet ist. Im Gegensatz dazu sind Materialien wie Edelstahl teurer.
7. Sicherheitsdesign
• Druckentlastungsmechanismus: Aluminiumschalen können den Innendruck freisetzen und bei Überladung oder thermischer Ausreißerexplosion durch Entwerfen von Sicherheitsventilen wie der CID -Flip -Struktur zylindrischer Batterien vermeiden.
8. Branchenpraktiken und Standardisierung
• Seit den frühen Tagen der Kommerzialisierung von Lithiumbatterien wurden Aluminiumschalen weit verbreitet, wie die von Sony 1991 von Sony gestartete Batterie von 18650, die eine ausgereifte Industriekette und technische Standards bildet und seine Mainstream -Position weiter konsolidieren.
Es gibt immer Ausnahmen. In einigen besonderen Szenarien werden auch Stahlschalen verwendet:
In einigen Szenarien mit extrem hohen mechanischen Festigkeitsanforderungen, wie z. B. einigen Strombatterien oder extremen Umgebungsanwendungen, können nickelbezogene Stahlschalen verwendet werden, die Kosten werden jedoch erhöht.
Abschluss
Aluminiumschalen sind aufgrund ihrer umfassenden Vorteile wie leichtem Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, guter Leitfähigkeit, einfacher Verarbeitung, hervorragender Wärmeableitungen und niedrigen Kosten, perfekt ausbalancierender Leistung, Sicherheit und wirtschaftlichen Anforderungen zu einer idealen Wahl für Lithiumbatterieschalen geworden.
Postzeit: Februar-17-2025
