Lithium-rafhlöðuhylki Efnisval: Samanburður á áli og stálhylki

Í gegnum þróun litíum-jónarafhlöðu hafa efni í hulstri þróast úr stáli yfir í ál í mjúkar umbúðir. Tilfelli veita ekki aðeins vélrænni vernd heldur hafa bein áhrif á öryggi rafhlöðunnar, orkuþéttleika og líftíma. Sem stendur eru stál og ál tvö algengustu efnin sem notuð eru í greininni. Þar sem kröfur um afköst rafhlöðu halda áfram að aukast í nýjum orkutækjum, orkugeymslum og rafeindatækni, hafa álhylki fyrir litíum-rafhlöðupakka orðið í brennidepli á markaði.

 

 

 

 

Stálhylki, hið almenna snemma rafhlöðuhylkisefni, bjóða upp á framúrskarandi þjöppunar- og vélrænan styrk. Stálhylki eru enn mikið notuð, sérstaklega í sívalur rafhlöðum, vegna líkamlegs stöðugleika og mikillar höggþols. Flestar fartölvur og sumar rafhlöður nota enn stálhylki sem hlífðarbyggingu.

 

Hins vegar hafa stál-hlífðar rafhlöður ákveðna galla:

 

Hærri massi leiðir til minni orkuþéttleika.

 

Hærri varmaþenslustuðlar auka öryggisáhættu ef innri skammhlaup verður.

 

Gallar eins og strengur, rispur, holur og holur myndast auðveldlega við vinnslu, sem hefur áhrif á samkvæmni og áreiðanleika fullunnar vöru.

 

Þess vegna, þó að stálhylki bjóði upp á kostnaðarkosti og vélrænan styrk, eru þau smám saman að tapa jörðu hvað varðar léttvægi og öryggi.

 

 

Í samanburði við stálhylki eru rafhlöðuhylki úr áli léttari, sem dregur verulega úr þyngd rafhlöðunnar og eykur sérstaka orku fyrir sömu getu. Álblöndur hafa lægri varmaþenslustuðul en stál, sem dregur úr sprengihættu ef innri skammhlaup verður og eykur öryggi. Þetta er lykilástæðan fyrir því að litíum álhylki eru mikið notuð í nýjum orkutækjum og orkugeymslurafhlöðum.

 

 

Léttur:Hægt er að gera álhylki þynnri en stálhylki, sem dregur úr heildarþyngd.

Öryggi:Hentug álblöndu dregur úr stækkunarstuðlinum og dregur úr áhættu sem tengist rúmmálsstækkun meðan á hleðslu- og losunarlotum stendur.

Tæringarþol:Ál býður upp á yfirburða tæringarþol samanborið við venjulegt stál, sem gerir það hentugt til langtímanotkunar-.

Formhæfni:Í prismatískum klefum og áli prismatískum tilvikum, sýna álkassar framúrskarandi stimplunar- og togeiginleika.

 

 

 

 

Sem stendur nota flestar prismatískar rafhlöður og orkugeymslurafhlöður álhylki. 3003-H14 álhylki eru almennt notuð fyrir rafhlöðuhlíf, sem bjóða upp á framúrskarandi styrk og tæringarþol. Í litíum járnfosfat rafhlöðuforritum hafa LFP rafhlöður álhylki einnig orðið almennt val, sem kemur jafnvægi á öryggi og kostnaðar-hagkvæmni.

 

 

 

 

Hvað varðar efnisval, bjóða álhús kosti í léttleika og öryggi, en stálhús halda enn markaðshlutdeild í sumum sívalur rafhlöðufrumum vegna styrkleika þeirra og kostnaðarkosta. Framtíðarþróun umsókna gæti verið:

 

Forrit sem krefjast mikillar orkuþéttleika og öryggis (svo sem ný orkutæki og orkugeymslukerfi) munu setja álhylki í forgang fyrir litíum-rafhlöðupakka.

Forrit sem krefjast mikils vélræns styrks (eins og ákveðin rafeindatækni fyrir neytendur og sívalur rafhlöður) munu enn sjá pláss fyrir stálhús.

 

 

Á heildina litið,álhúseru smám saman að skipta um stálhýsi í rafhlöðum og orkugeymum og verða framtíðarstefnan. Rafhlöðuhylki úr áli bæta ekki aðeins öryggi og orkuþéttleika heldur eru þær einnig í takt við þróun iðnaðar í átt að orkusparnaði, losunarskerðingu og léttvægi. Með framfarir í vinnslutækni og stækkun stórframleiðslu- munu prismatísk hlífar úr áli og álhylki halda áfram að stækka í nýjum orkutækjum og orkugeymslum, á meðan stálhlífar munu líklega halda áfram að taka upp ákveðinn hluta af rafhlöðufrumumarkaðnum.