Lityum pillerin alüminyum kabukları kullanmasının ana nedenleri, hafif, korozyon direnci, iyi iletkenlik, iyi işleme performansı, düşük maliyet, iyi ısı dağılma performansı vb.
1. Hafif
• Düşük yoğunluk: Alüminyum yoğunluğu yaklaşık 2.7 g/cm³'dir, bu da yaklaşık 7.8 g/cm³ olan çelikten önemli ölçüde daha düşüktür. Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar ve elektrikli araçlar gibi yüksek enerji yoğunluğu ve hafifliği izleyen elektronik cihazlarda, alüminyum kabuklar genel ağırlığı etkili bir şekilde azaltabilir ve dayanıklılığı artırabilir.
2. Korozyon direnci
• Yüksek voltajlı ortamlara uyarlanabilirlik: Üçlü malzemeler ve lityum kobalt oksit gibi lityum pil pozitif elektrot malzemelerinin çalışma voltajı nispeten yüksektir (3.0-4.5V). Bu potansiyelde, alüminyum daha fazla korozyonu önlemek için yüzeyde yoğun bir alüminyum oksit (al₂o₃) pasivasyon filmi oluşturacaktır. Çelik, yüksek basınç altında elektrolit ile kolayca aşındırılır, bu da pil performansı bozulmasına veya sızıntısına neden olur.
• Elektrolit uyumluluğu: Alüminyum, LIPF₆ gibi organik elektrolitlere karşı iyi kimyasal stabiliteye sahiptir ve uzun süreli kullanım sırasında reaksiyona eğilimli değildir.
3. İletkenlik ve yapısal tasarım
• Mevcut Toplayıcı Bağlantısı: Alüminyum, pozitif elektrot akım koleksiyoncuları (alüminyum folyo gibi) için tercih edilen malzemedir. Alüminyum kabuk doğrudan pozitif elektrota bağlanabilir, iç yapıyı basitleştirebilir, direnci azaltabilir ve enerji iletim verimliliğini artırabilir.
• Kabuk İletkenlik Gereksinimleri: Bazı pil tasarımlarında, alüminyum kabuk, hem iletkenlik hem de koruma fonksiyonlarına sahip silindirik piller gibi mevcut yolun bir parçasıdır.
4. İşleme Performansı
• Mükemmel süneklik: Alüminyumun damgalanması ve gerilmesi kolaydır ve kare ve yumuşak paket piller için alüminyum plastik filmler gibi büyük ölçekli karmaşık şekillerin üretimi için uygundur. Çelik mermilerin işlenmesi zordur ve yüksek maliyetlere sahiptir.
• Sızdırmazlık Garantisi: Elektroliti etkili bir şekilde kapatabilen, nemi ve oksijenin istilasını önleyebilen ve pil ömrünü uzatabilen lazer kaynağı gibi alüminyum kabuk kaynak teknolojisi olgundur.
5. Termal Yönetim
• Yüksek ısı dağılma verimliliği: alüminyumun termal iletkenliği (yaklaşık 237 w/m · k) çelikten çok daha yüksektir (yaklaşık 50 w/m · k), bu da pilin çalışırken ısıyı hızlı bir şekilde dağıtmasına yardımcı olur ve Termal kaçak riski.
6. Maliyet ve Ekonomi
• Düşük malzeme ve işleme maliyetleri: Alüminyumun hammadde fiyatı orta ve işleme enerji tüketimi düşüktür, bu da büyük ölçekli üretim için uygundur. Buna karşılık, paslanmaz çelik gibi malzemeler daha pahalıdır.
7. Güvenlik Tasarımı
• Basınç tahliye mekanizması: Alüminyum kabuklar, silindirik pillerin CID flip yapısı gibi güvenlik valfleri tasarlayarak aşırı ücret veya termal kaçak durumunda iç basıncı serbest bırakabilir ve patlamayı önleyebilir.
8. Endüstri uygulamaları ve standardizasyonu
• Alüminyum mermiler, 1991 yılında Sony tarafından başlatılan, olgun bir endüstriyel zincir ve teknik standartlar oluşturan ve ana akım konumunu daha da pekiştiren 18650 pil gibi lityum pil ticarileştirmesinin ilk günlerinden beri yaygın olarak benimsenmiştir.
Her zaman istisnalar vardır. Bazı özel senaryolarda çelik kabuklar da kullanılır:
Bazı güç pilleri veya aşırı ortam uygulamaları gibi son derece yüksek mekanik mukavemet gereksinimlerine sahip bazı senaryolarda, nikel kaplama çelik kabuklar kullanılabilir, ancak maliyet artan ağırlık ve maliyettir.
Çözüm
Alüminyum kabuklar, hafif ağırlık, korozyon direnci, iyi iletkenlik, kolay işleme, mükemmel ısı dağılımı ve düşük maliyet, mükemmel dengeleme performans, güvenlik ve ekonomik gereksinimler gibi kapsamlı avantajları nedeniyle lityum pil kabukları için ideal bir seçim haline gelmiştir.
Gönderme Zamanı: 17-2025 Şubat
