מבחר חומרי מארז סוללת ליתיום-יון: השוואה בין מארזי אלומיניום ופלדה

במהלך פיתוח סוללת ליתיום-, חומרי המארז התפתחו מפלדה לאלומיניום לאריזות רכות. מארזים מספקים לא רק הגנה מכנית אלא גם משפיעים ישירות על בטיחות הסוללה, צפיפות האנרגיה וחיי המחזור. נכון לעכשיו, פלדה ואלומיניום הם שני החומרים הנפוצים ביותר בשימוש בתעשייה. ככל שדרישות ביצועי הסוללה ממשיכות לעלות ברכבי אנרגיה חדשים, אחסון אנרגיה ואלקטרוניקה צריכה, מארזי אלומיניום עבור ערכות סוללות ליתיום- הפכו למוקד תשומת לב בשוק.

 

 

 

 

מארזי פלדה, חומר מארזי הסוללה המוקדם המיינסטרים, מציעים חוזק לחיצה ומכני מצוין. מארזי פלדה נשארים בשימוש נרחב, במיוחד בסוללות גליליות, בשל יציבותם הפיזית ועמידותם הגבוהה. רוב המחשבים הניידים וכמה סוללות חשמל עדיין משתמשים במארזי פלדה כמבנה מגן.

 

עם זאת, לסוללות-של פלדה יש ​​חסרונות מסוימים:

 

מסה גבוהה יותר גורמת לצפיפות אנרגיה נמוכה יותר.

 

מקדמי התפשטות תרמית גבוהים יותר מגבירים סיכונים בטיחותיים במקרה של קצר חשמלי פנימי.

 

פגמים כגון מיתרים, שריטות, בורות וחורים נוצרים בקלות במהלך העיבוד, ומשפיעים על העקביות והאמינות של המוצר המוגמר.

 

לכן, בעוד שמארזי פלדה מציעים יתרונות עלות וחוזק מכני, הם מאבדים בהדרגה קרקע מבחינת קל משקל ובטיחות.

 

 

בהשוואה למארזי פלדה, מארז סוללות אלומיניום קלים יותר, מפחיתים משמעותית את משקל הסוללה ומגדילים את האנרגיה הספציפית לאותה קיבולת. לסגסוגות אלומיניום מקדם התפשטות תרמית נמוך יותר מאשר פלדה, מפחית את הסיכון לפיצוץ במקרה של קצר חשמלי פנימי ומשפר את הבטיחות. זוהי הסיבה העיקרית לכך שמארזי אלומיניום תאי ליתיום נמצאים בשימוש נרחב בכלי רכב חדשים וסוללות אחסון אנרגיה.

 

 

קַל מִשְׁקָל:ניתן להפוך מארזי אלומיניום לדקים יותר ממארזי פלדה, מה שמפחית את המשקל הכולל.

בְּטִיחוּת:ניסוח סגסוגת מתאים מפחית את מקדם ההתפשטות, ומפחית את הסיכונים הכרוכים בהרחבת נפח במהלך מחזורי טעינה ופריקה.

עמידות בפני קורוזיה:אלומיניום מציע עמידות גבוהה בפני קורוזיה בהשוואה לפלדה רגילה, מה שהופך אותו למתאים לשימוש-לטווח ארוך.

יכולת צורה:במארזי תאים מנסרים ובמארזים מנסרים מאלומיניום, מארזי אלומיניום מציגים תכונות הטבעה ומתיחה מצוינות.

 

 

 

 

נכון לעכשיו, רוב סוללות החשמל הפריזמטיות וסוללות אחסון האנרגיה משתמשות במארזי אלומיניום. 3003-מכסות אלומיניום H14 משמשים בדרך כלל למארזי תאי כוח, המציעים חוזק מעולה ועמידות בפני קורוזיה. ביישומי סוללת ליתיום ברזל פוספט, מארזי אלומיניום לסוללות LFP הפכו גם הם לבחירה מיינסטרים, מאזנים בין בטיחות ויעילות-.

 

 

 

 

מבחינת בחירת החומרים, בתי אלומיניום מציעים יתרונות בקלילות ובבטיחות, בעוד שבתי פלדה עדיין שומרים על נתח שוק בחלק מתאי הסוללה הגליליים בשל חוזקם ויתרונות העלות שלהם. מגמות יישומים עתידיות עשויות להיות:

 

יישומים הדורשים צפיפות אנרגיה ובטיחות גבוהים (כגון רכבי אנרגיה חדשים ומערכות אחסון אנרגיה) יתנו עדיפות למארזי אלומיניום עבור ערכות סוללות ליתיום-יון.

יישומים הדורשים חוזק מכני גבוה (כגון מוצרי אלקטרוניקה מסוימים וסוללות גליליות) עדיין יראו מקום לבתי פלדה.

 

 

בסך הכל,בתי אלומיניוםמחליפים בהדרגה בתי פלדה בסוללות אחסון חשמל ואנרגיה, והופכים לטרנד העתידי. מארזי סוללות אלומיניום לא רק משפרים את הבטיחות ואת צפיפות האנרגיה, אלא גם מתיישבים עם מגמות התעשייה של חיסכון באנרגיה, הפחתת פליטות והקלת משקל. עם ההתקדמות בטכנולוגיית התהליך וההתרחבות של ייצור בקנה מידה גדול, מארזי אלומיניום מנסרים ובתי אלומיניום מארז ימשיכו להתרחב ברכבי אנרגיה חדשים ובאחסון אנרגיה, בעוד שמעטפות פלדה צפויות להמשיך לתפוס חלק מסוים משוק תאי הסוללות.