リチウム電池がアルミニウムシェルを使用する主な理由は、次の側面、つまり軽量、腐食抵抗、良好な導電率、良好な加工性能、低コスト、良好な熱散逸性能などから詳細に分析できます。
1。軽量
•低密度：アルミニウムの密度は約2.7 g/cm³であり、これは鋼の密度よりも大幅に低く、約7.8 g/cm³です。携帯電話、ラップトップ、電気自動車などの高エネルギー密度と軽量を追求する電子デバイスでは、アルミニウムシェルは全体的な体重を効果的に減らし、持久力を改善できます。
2。耐食性
•高電圧環境への適応性：リチウムバッテリー陽性電極材料の動作電圧は、三元材料やリチウムコバルト酸化物など、比較的高くなっています（3.0-4.5V）。この可能性では、アルミニウムは、表面に密な酸化アルミニウム（Al₂O₃）不動態膜を形成し、さらなる腐食を防ぎます。スチールは、高圧下で電解質によって容易に腐食し、バッテリー性能の低下または漏れをもたらします。
•電解質の互換性：アルミニウムは、LIPF₆などの有機電解質に対して良好な化学的安定性を持ち、長期使用中に反応する傾向がありません。
3。導電率と構造設計
•電流コレクターの接続：アルミニウムは、電極電流コレクター（アルミニウムホイルなど）に適した材料です。アルミニウムシェルは、正の電極に直接接続し、内部構造を簡素化し、抵抗を減らし、エネルギー透過効率を改善できます。
•シェルの導電率要件：一部のバッテリー設計では、アルミニウムシェルは、導電性と保護機能の両方を備えた円筒バッテリーなどの現在のパスの一部です。
4。パフォーマンスの処理
•優れた延性：アルミニウムはスタンプとストレッチが簡単で、正方形やソフトパックバッテリー用のアルミニウムプラスチックフィルムなど、複雑な形状の大規模な生産に適しています。スチールシェルは処理が困難であり、コストが高くなります。
•シーリング保証：電解質を効果的に密封し、湿気や酸素が侵入しないようにし、バッテリー寿命を延ばすことができるレーザー溶接など、アルミニウムシェル溶接技術は成熟しています。
5。熱管理
•高熱散逸効率：アルミニウムの熱伝導率（約237 w/m・k）は、鋼のそれよりもはるかに高い（約50 w/m・k）。熱暴走のリスク。
6。コストと経済
•低い材料と加工コスト：アルミニウムの原材料価格は中程度で、加工エネルギー消費は低く、大規模な生産に適しています。対照的に、ステンレス鋼などの材料はより高価です。
7。安全設計
•圧力緩和メカニズム：アルミニウムシェルは、円筒電池のCIDフリップ構造などの安全バルブを設計することにより、過充電または熱暴走の場合に内部圧力を放出し、爆発を避けることができます。
8。業界の実践と標準化
•1991年にソニーが発売した18650バッテリーなど、リチウムバッテリーの商業化の初期からアルミニウムシェルが広く採用されており、成熟した産業チェーンと技術基準を形成し、主流のポジションをさらに統合しています。
常に例外があります。いくつかの特別なシナリオでは、スチールシェルも使用されます。
一部の電源バッテリーや極端な環境アプリケーションなど、非常に高い機械的強度要件を備えた一部のシナリオでは、ニッケルメッキスチールシェルを使用できますが、コストは重量とコストの増加です。
結論
アルミニウムシェルは、軽量、腐食抵抗、良好な導電率、簡単な加工、優れた熱散逸、低コスト、完全にバランスのとれたパフォーマンス、安全性、経済的要件などの包括的な利点により、リチウムバッテリーシェルに理想的な選択肢となっています。
投稿時間：2月17日 - 2025年
