Les principales raisons pour lesquelles les batteries au lithium utilisent des coquilles en aluminium peuvent être analysées en détail à partir des aspects suivants, à savoir léger, résistance à la corrosion, bonne conductivité, bonne performance de traitement, faible coût, bonnes performances de dissipation thermique, etc.
1. Léger
• Faible densité: la densité de l'aluminium est d'environ 2,7 g / cm³, ce qui est nettement inférieur à celui de l'acier, qui est d'environ 7,8 g / cm³. Dans les appareils électroniques qui recherchent une densité d'énergie élevée et léger, tels que les téléphones portables, les ordinateurs portables et les véhicules électriques, les coquilles en aluminium peuvent réduire efficacement le poids global et améliorer l'endurance.
2. Résistance à la corrosion
• Adaptabilité aux environnements à haute tension: la tension de travail des matériaux d'électrode positive de batterie de lithium, tels que les matériaux ternaires et l'oxyde de cobalt au lithium, est relativement élevé (3,0-4,5 V). À ce potentiel, l'aluminium formera un film de passivation d'oxyde d'aluminium dense (al₂o₃) à la surface pour éviter une nouvelle corrosion. L'acier est facilement corrodé par un électrolyte sous haute pression, entraînant une dégradation ou une fuite des performances de la batterie.
• Compatibilité des électrolytes: l'aluminium a une bonne stabilité chimique aux électrolytes organiques, tels que Lipf₆, et n'est pas sujet à la réaction lors d'une utilisation à long terme.
3. Conductivité et conception structurelle
• Connexion du collecteur de courant: l'aluminium est le matériau préféré pour les collecteurs de courant d'électrode positifs (comme la feuille d'aluminium). La coque en aluminium peut être directement connectée à l'électrode positive, simplifiant la structure interne, réduisant la résistance et améliorant l'efficacité de la transmission d'énergie.
• Exigences de conductivité de la coquille: Dans certaines conceptions de batteries, la coque en aluminium fait partie du chemin actuel, comme les batteries cylindriques, qui ont à la fois des fonctions de conductivité et de protection.
4. Performance de traitement
• Excellente ductilité: l'aluminium est facile à tamponner et à étirer, et convient à la production à grande échelle de formes complexes, telles que des films en aluminium en aluminium pour les batteries carrées et souples. Les coquilles en acier sont difficiles à traiter et ont des coûts élevés.
• Garantie d'étanchéité: La technologie de soudage de la coque en aluminium est mature, comme le soudage au laser, qui peut efficacement sceller l'électrolyte, empêcher l'humidité et l'oxygène d'invadation et prolonger la durée de vie de la batterie.
5. Gestion thermique
• Efficacité de dissipation de chaleur élevée: la conductivité thermique de l'aluminium (environ 237 W / m · k) est beaucoup plus élevée que celle de l'acier (environ 50 W / m · k), ce qui aide la batterie à dissiper rapidement la chaleur lorsque vous travaillez et réduisez le Risque de running thermique.
6. Coût et économie
• Faible coût des matériaux et de la transformation: le prix des matières premières de l'aluminium est modéré et la consommation d'énergie de traitement est faible, ce qui convient à une production à grande échelle. En revanche, les matériaux tels que l'acier inoxydable sont plus chers.
7. Conception de sécurité
• Mécanisme de soulagement de la pression: les coquilles en aluminium peuvent libérer la pression interne et éviter l'explosion en cas de surcharge ou de fuite thermique en concevant des vannes de sécurité, telles que la structure CID FLIP des batteries cylindriques.
8. Pratiques de l'industrie et normalisation
• Les coquilles en aluminium ont été largement adoptées depuis les premiers jours de la commercialisation de la batterie au lithium, comme la batterie de 18650 lancée par Sony en 1991, formant une chaîne industrielle mature et des normes techniques, consolidant davantage sa position grand public.
Il y a toujours des exceptions. Dans certains scénarios spéciaux, des coquilles en acier sont également utilisées:
Dans certains scénarios avec des exigences de résistance mécanique extrêmement élevées, telles que certaines batteries de puissance ou des applications d'environnement extrême, des coquilles en acier nickel peuvent être utilisées, mais le coût est un poids et un coût accrus.
Conclusion
Les coquilles en aluminium sont devenues un choix idéal pour les coquilles de batterie au lithium en raison de leurs avantages complets tels que le léger poids, la résistance à la corrosion, la bonne conductivité, le traitement facile, l'excellente dissipation de chaleur et le faible coût, les performances, la sécurité et les exigences économiques parfaitement équilibrées.
Heure du poste: 17 février-2025
