I principali motivi per chì e batterie à u litiu utilizanu gusci d'aluminiu ponu esse analizati in dettagliu da i seguenti aspetti, vale à dì ligeru, resistenza à a corrosione, bona conducibilità, bona prestazione di trasfurmazione, bassu costu, bona prestazione di dissipazione di u calore, ecc.
1. Leggeru
• Bassa densità: A densità di l'aluminiu hè di circa 2,7 g/cm³, chì hè significativamente più bassa chè quella di l'acciaiu, chì hè di circa 7,8 g/cm³. In i dispositivi elettronichi chì cercanu una alta densità energetica è leggerezza, cum'è i telefoni cellulari, l'urdinatori portatili è i veiculi elettrici, i gusci d'aluminiu ponu riduce efficacemente u pesu generale è migliurà a resistenza.
2. Resistenza à a currusione
• Adattabilità à ambienti d'alta tensione: A tensione di funziunamentu di i materiali di l'elettrodi pusitivi di a batteria à u litiu, cum'è i materiali ternari è l'ossidu di litiu-cobaltu, hè relativamente alta (3,0-4,5 V). À questu putenziale, l'aluminiu formerà una densa pellicola di passivazione d'ossidu d'aluminiu (Al₂O₃) nantu à a superficia per impedisce ulteriore corrosione. L'acciaiu hè facilmente currudu da l'elettrolitu sottu alta pressione, ciò chì provoca una degradazione di e prestazioni o perdite di a batteria.
• Compatibilità elettrolitica: L'aluminiu hà una bona stabilità chimica per l'elettroliti organici, cum'è LiPF₆, è ùn hè micca propensu à reazione durante l'usu à longu andà.
3. Cunduttività è cuncepimentu strutturale
• Cunnessione di u cullettore di corrente: L'aluminiu hè u materiale preferitu per i cullettori di corrente di l'elettrodu pusitivu (cum'è a foglia d'aluminiu). A carcassa d'aluminiu pò esse cunnessa direttamente à l'elettrodu pusitivu, simplificendu a struttura interna, riducendu a resistenza è migliurendu l'efficienza di trasmissione di l'energia.
• Requisiti di cunduttività di a carcassa: In certi disinni di batterie, a carcassa d'aluminiu face parte di u percorsu di corrente, cum'è e batterie cilindriche, chì hà funzioni sia di cunduttività sia di prutezzione.
4. Prestazione di trasfurmazione
• Eccellente duttilità: L'aluminiu hè faciule da stampà è stende, è hè adattatu per a pruduzzione à grande scala di forme cumplesse, cum'è i filmi d'aluminiu-plastica per batterie quadrate è soft-pack. I gusci d'acciaiu sò difficiuli da trasfurmà è anu costi elevati.
• Garanzia di sigillatura: A tecnulugia di saldatura di gusci d'aluminiu hè matura, cum'è a saldatura laser, chì pò sigillà efficacemente l'elettrolitu, impedisce l'umidità è l'ossigenu d'invasione, è allargà a vita di a batteria.
5. Gestione termica
• Alta efficienza di dissipazione di u calore: A cunduttività termica di l'aluminiu (circa 237 W/m·K) hè assai più alta chè quella di l'acciaiu (circa 50 W/m·K), ciò chì aiuta a batteria à dissipà u calore rapidamente quandu funziona è riduce u risicu di fuga termica.
6. Costu è ecunumia
• Costi bassi di materiale è di trasfurmazione: U prezzu di a materia prima di l'aluminiu hè moderatu, è u cunsumu d'energia di trasfurmazione hè bassu, ciò chì hè adattatu per a pruduzzione à grande scala. In cuntrastu, i materiali cum'è l'acciaiu inox sò più cari.
7. Cuncepimentu di sicurezza
• Meccanismu di riduzione di a pressione: I gusci d'aluminiu ponu liberà a pressione interna è evità l'esplosione in casu di sovraccaricu o di fuga termica cuncependu valvole di sicurezza, cum'è a struttura CID flip di e batterie cilindriche.
8. Pratiche industriali è standardizazione
• I gusci d'aluminiu sò stati largamente aduttati dapoi i primi tempi di a cummercializazione di e batterie à u litiu, cum'è a batteria 18650 lanciata da Sony in u 1991, furmendu una catena industriale matura è standard tecnichi, cunsulidendu ulteriormente a so pusizione principale.
Ci sò sempre eccezzioni. In certi scenarii particulari, si utilizanu ancu gusci d'acciaiu:
In certi scenarii cù esigenze di resistenza meccanica estremamente elevate, cum'è alcune batterie o applicazioni in ambienti estremi, ponu esse aduprate gusci d'acciaio nichelati, ma u costu hè un aumentu di pesu è di costu.
Cunclusione
I gusci d'aluminiu sò diventati una scelta ideale per i gusci di batterie à u litiu per via di i so vantaghji cumpleti cum'è u pesu ligeru, a resistenza à a corrosione, a bona cunduttività, a facilità di trasfurmazione, l'eccellente dissipazione di u calore è u bassu costu, equilibrendu perfettamente e prestazioni, a sicurezza è i requisiti ecunomichi.
Data di publicazione: 17 di ferraghju 2025
