लिथियम बैटरी एल्यूमीनियम का उपयोग गोले के रूप में क्यों करती है?

एल्यूमीनियम के गोले का उपयोग करने के लिए लिथियम बैटरी के मुख्य कारणों का निम्नलिखित पहलुओं से विस्तार से विश्लेषण किया जा सकता है, अर्थात् हल्के, संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी चालकता, अच्छी प्रसंस्करण प्रदर्शन, कम लागत, अच्छी गर्मी अपव्यय प्रदर्शन, आदि।

1। हल्का

• कम घनत्व: एल्यूमीनियम का घनत्व लगभग 2.7 ग्राम/सेमी, है, जो स्टील की तुलना में काफी कम है, जो लगभग 7.8 ग्राम/सेमी है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में जो उच्च ऊर्जा घनत्व और हल्के का पीछा करते हैं, जैसे कि मोबाइल फोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक वाहन, एल्यूमीनियम के गोले प्रभावी रूप से समग्र वजन को कम कर सकते हैं और धीरज में सुधार कर सकते हैं।

2। संक्षारण प्रतिरोध

• उच्च-वोल्टेज वातावरण के लिए अनुकूलनशीलता: लिथियम बैटरी पॉजिटिव इलेक्ट्रोड सामग्री, जैसे कि टर्नरी सामग्री और लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड का काम करने वाला वोल्टेज अपेक्षाकृत उच्च (3.0-4.5V) है। इस क्षमता पर, एल्यूमीनियम आगे के जंग को रोकने के लिए सतह पर एक घने एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂o₃) पास होने वाली फिल्म बनाएगा। स्टील को उच्च दबाव में इलेक्ट्रोलाइट द्वारा आसानी से संचालित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी प्रदर्शन में गिरावट या रिसाव होता है।

• इलेक्ट्रोलाइट संगतता: एल्यूमीनियम में कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए अच्छी रासायनिक स्थिरता है, जैसे कि लिपफ, और दीर्घकालिक उपयोग के दौरान प्रतिक्रिया के लिए प्रवण नहीं है।

3। चालकता और संरचनात्मक डिजाइन

• वर्तमान कलेक्टर कनेक्शन: एल्यूमीनियम सकारात्मक इलेक्ट्रोड वर्तमान कलेक्टरों (जैसे एल्यूमीनियम पन्नी) के लिए पसंदीदा सामग्री है। एल्यूमीनियम शेल को सीधे सकारात्मक इलेक्ट्रोड से जोड़ा जा सकता है, आंतरिक संरचना को सरल बना सकता है, प्रतिरोध को कम कर सकता है और ऊर्जा संचरण दक्षता में सुधार कर सकता है।

• शेल चालकता आवश्यकताएं: कुछ बैटरी डिजाइनों में, एल्यूमीनियम शेल वर्तमान पथ का हिस्सा है, जैसे कि बेलनाकार बैटरी, जिसमें चालकता और सुरक्षा दोनों कार्य हैं।

4। प्रसंस्करण प्रदर्शन

• उत्कृष्ट डक्टिलिटी: एल्यूमीनियम स्टैम्प और स्ट्रेच करना आसान है, और यह जटिल आकृतियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जैसे कि स्क्वायर और सॉफ्ट-पैक बैटरी के लिए एल्यूमीनियम-प्लास्टिक फिल्में। स्टील के गोले को संसाधित करना मुश्किल है और उच्च लागत है।

• सीलिंग गारंटी: एल्यूमीनियम शेल वेल्डिंग तकनीक परिपक्व है, जैसे लेजर वेल्डिंग, जो प्रभावी रूप से इलेक्ट्रोलाइट को सील कर सकती है, नमी और ऑक्सीजन को आक्रमण से रोक सकती है, और बैटरी जीवन का विस्तार कर सकती है।

5। थर्मल प्रबंधन

• उच्च गर्मी विघटन दक्षता: एल्यूमीनियम की थर्मल चालकता (लगभग 237 w/m · k) स्टील (लगभग 50 w/m · k) की तुलना में बहुत अधिक है, जो बैटरी को काम करने और कम करने के दौरान गर्मी को नष्ट करने में मदद करता है। थर्मल रनवे का जोखिम।

6। लागत और अर्थव्यवस्था

• कम सामग्री और प्रसंस्करण लागत: एल्यूमीनियम की कच्ची माल की कीमत मध्यम है, और प्रसंस्करण ऊर्जा की खपत कम है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। इसके विपरीत, स्टेनलेस स्टील जैसी सामग्री अधिक महंगी होती है।

7। सुरक्षा डिजाइन

• दबाव राहत तंत्र: एल्यूमीनियम के गोले आंतरिक दबाव जारी कर सकते हैं और सुरक्षा वाल्वों को डिजाइन करके ओवरचार्ज या थर्मल रनवे की स्थिति में विस्फोट से बच सकते हैं, जैसे कि बेलनाकार बैटरी की सीआईडी ​​फ्लिप संरचना।

8। उद्योग प्रथाओं और मानकीकरण

• लिथियम बैटरी व्यावसायीकरण के शुरुआती दिनों के बाद से एल्यूमीनियम के गोले को व्यापक रूप से अपनाया गया है, जैसे कि 1991 में सोनी द्वारा लॉन्च की गई 18650 की बैटरी, एक परिपक्व औद्योगिक श्रृंखला और तकनीकी मानकों का गठन करती है, जिससे इसकी मुख्यधारा की स्थिति को और अधिक समेकित किया गया है।

हमेशा अपवाद होते हैं। कुछ विशेष परिदृश्यों में, स्टील के गोले का भी उपयोग किया जाता है:

बेहद उच्च यांत्रिक शक्ति आवश्यकताओं के साथ कुछ परिदृश्यों में, जैसे कि कुछ बिजली बैटरी या चरम पर्यावरण अनुप्रयोगों, निकल-प्लेटेड स्टील के गोले का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन लागत में वृद्धि और लागत में वृद्धि होती है।

निष्कर्ष

एल्यूमीनियम के गोले लिथियम बैटरी के गोले के लिए एक आदर्श विकल्प बन गए हैं क्योंकि उनके व्यापक लाभ जैसे कि हल्के वजन, संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी चालकता, आसान प्रसंस्करण, उत्कृष्ट गर्मी विघटन और कम लागत, पूरी तरह से संतुलन प्रदर्शन, सुरक्षा और आर्थिक आवश्यकताओं के कारण।