लिथियम बॅटरीजमध्ये अॅल्युमिनियम शेल का वापरावेत याची मुख्य कारणे खालील बाबींवरून तपशीलवार विश्लेषण करता येतात, म्हणजे हलकेपणा, गंज प्रतिकार, चांगली चालकता, चांगली प्रक्रिया कार्यक्षमता, कमी खर्च, चांगली उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता इ.
१. हलके
• कमी घनता: अॅल्युमिनियमची घनता सुमारे २.७ ग्रॅम/सेमी³ आहे, जी स्टीलपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे, जी सुमारे ७.८ ग्रॅम/सेमी³ आहे. उच्च ऊर्जा घनता आणि हलके वजन असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये, जसे की मोबाइल फोन, लॅपटॉप आणि इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये, अॅल्युमिनियम शेल प्रभावीपणे एकूण वजन कमी करू शकतात आणि सहनशक्ती सुधारू शकतात.
२. गंज प्रतिकार
• उच्च-व्होल्टेज वातावरणाशी जुळवून घेण्याची क्षमता: लिथियम बॅटरी पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड मटेरियल, जसे की टर्नरी मटेरियल आणि लिथियम कोबाल्ट ऑक्साईड, चे कार्यरत व्होल्टेज तुलनेने जास्त असते (3.0-4.5V). या क्षमतेवर, अॅल्युमिनियम पृष्ठभागावर एक दाट अॅल्युमिनियम ऑक्साईड (Al₂O₃) पॅसिव्हेशन फिल्म तयार करेल जेणेकरून पुढील गंज रोखता येईल. उच्च दाबाखाली इलेक्ट्रोलाइटद्वारे स्टील सहजपणे गंजते, परिणामी बॅटरीची कार्यक्षमता कमी होते किंवा गळती होते.
• इलेक्ट्रोलाइट सुसंगतता: अॅल्युमिनियममध्ये LiPF₆ सारख्या सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी चांगली रासायनिक स्थिरता असते आणि दीर्घकालीन वापरादरम्यान ते प्रतिक्रियांना बळी पडत नाही.
३. चालकता आणि संरचनात्मक रचना
• करंट कलेक्टर कनेक्शन: पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड करंट कलेक्टरसाठी (जसे की अॅल्युमिनियम फॉइल) अॅल्युमिनियम हे पसंतीचे मटेरियल आहे. अॅल्युमिनियम शेल थेट पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडशी जोडले जाऊ शकते, ज्यामुळे अंतर्गत रचना सुलभ होते, प्रतिकार कमी होतो आणि ऊर्जा प्रसारण कार्यक्षमता सुधारते.
• शेल चालकता आवश्यकता: काही बॅटरी डिझाइनमध्ये, अॅल्युमिनियम शेल हा विद्युत प्रवाह मार्गाचा भाग असतो, जसे की दंडगोलाकार बॅटरी, ज्यामध्ये चालकता आणि संरक्षण दोन्ही कार्ये असतात.
४. प्रक्रिया कामगिरी
• उत्कृष्ट लवचिकता: अॅल्युमिनियम स्टॅम्प करणे आणि ताणणे सोपे आहे आणि चौरस आणि सॉफ्ट-पॅक बॅटरीसाठी अॅल्युमिनियम-प्लास्टिक फिल्मसारख्या जटिल आकारांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य आहे. स्टील शेल प्रक्रिया करणे कठीण आहे आणि त्यांची किंमत जास्त आहे.
• सीलिंग हमी: अॅल्युमिनियम शेल वेल्डिंग तंत्रज्ञान परिपक्व आहे, जसे की लेसर वेल्डिंग, जे प्रभावीपणे इलेक्ट्रोलाइट सील करू शकते, ओलावा आणि ऑक्सिजन आक्रमण करण्यापासून रोखू शकते आणि बॅटरीचे आयुष्य वाढवू शकते.
५. थर्मल व्यवस्थापन
• उच्च उष्णता विसर्जन कार्यक्षमता: अॅल्युमिनियमची थर्मल चालकता (सुमारे २३७ W/m·K) स्टीलच्या (सुमारे ५० W/m·K) पेक्षा खूपच जास्त असते, ज्यामुळे बॅटरी काम करताना उष्णता लवकर नष्ट करण्यास मदत होते आणि थर्मल रनअवेचा धोका कमी होतो.
६. खर्च आणि बचत
• कमी साहित्य आणि प्रक्रिया खर्च: अॅल्युमिनियमच्या कच्च्या मालाची किंमत मध्यम असते आणि प्रक्रिया ऊर्जेचा वापर कमी असतो, जो मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य असतो. याउलट, स्टेनलेस स्टीलसारखे साहित्य अधिक महाग असते.
७. सुरक्षा डिझाइन
• दाब कमी करण्याची यंत्रणा: अॅल्युमिनियम शेल अंतर्गत दाब सोडू शकतात आणि जास्त चार्ज झाल्यास किंवा थर्मल रनअवे झाल्यास स्फोट टाळू शकतात, जसे की दंडगोलाकार बॅटरीची CID फ्लिप स्ट्रक्चर.
८. उद्योग पद्धती आणि मानकीकरण
• लिथियम बॅटरीच्या व्यापारीकरणाच्या सुरुवातीच्या काळापासून अॅल्युमिनियम शेलचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे, जसे की १९९१ मध्ये सोनीने लाँच केलेली १८६५० बॅटरी, ज्यामुळे एक परिपक्व औद्योगिक साखळी आणि तांत्रिक मानके तयार झाली, ज्यामुळे त्याचे मुख्य प्रवाहातील स्थान आणखी मजबूत झाले.
नेहमीच अपवाद असतात. काही विशेष परिस्थितींमध्ये, स्टील शेल देखील वापरले जातात:
काही परिस्थितींमध्ये ज्यांच्या यांत्रिक ताकदीची आवश्यकता अत्यंत जास्त असते, जसे की काही पॉवर बॅटरी किंवा अत्यंत पर्यावरणीय अनुप्रयोग, निकेल-प्लेटेड स्टील शेल वापरले जाऊ शकतात, परंतु त्याची किंमत वजन आणि खर्चात वाढ होते.
निष्कर्ष
हलके वजन, गंज प्रतिकार, चांगली चालकता, सोपी प्रक्रिया, उत्कृष्ट उष्णता नष्ट होणे आणि कमी खर्च, कामगिरी, सुरक्षितता आणि आर्थिक आवश्यकतांचे उत्तम संतुलन यासारख्या व्यापक फायद्यांमुळे अॅल्युमिनियम शेल लिथियम बॅटरी शेलसाठी एक आदर्श पर्याय बनले आहेत.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-१७-२०२५
