Gellir dadansoddi'r prif resymau dros ddefnyddio cregyn alwminiwm mewn batris lithiwm yn fanwl o'r agweddau canlynol, sef pwysau ysgafn, ymwrthedd i gyrydiad, dargludedd da, perfformiad prosesu da, cost isel, perfformiad afradu gwres da, ac ati.
1. Pwysau ysgafn
• Dwysedd isel: Mae dwysedd alwminiwm tua 2.7 g/cm³, sy'n sylweddol is na dwysedd dur, sef tua 7.8 g/cm³. Mewn dyfeisiau electronig sy'n anelu at ddwysedd ynni uchel a phwysau ysgafn, fel ffonau symudol, gliniaduron a cherbydau trydan, gall cregyn alwminiwm leihau'r pwysau cyffredinol yn effeithiol a gwella dygnwch.
2. Gwrthiant cyrydiad
• Addasrwydd i amgylcheddau foltedd uchel: Mae foltedd gweithio deunyddiau electrod positif batri lithiwm, fel deunyddiau teiran ac ocsid cobalt lithiwm, yn gymharol uchel (3.0-4.5V). Ar y potensial hwn, bydd alwminiwm yn ffurfio ffilm oddefol alwminiwm ocsid dwys (Al₂O₃) ar yr wyneb i atal cyrydiad pellach. Mae dur yn hawdd ei gyrydu gan electrolyt o dan bwysau uchel, gan arwain at ddirywiad neu ollyngiad perfformiad batri.
• Cydnawsedd electrolytau: Mae gan alwminiwm sefydlogrwydd cemegol da i electrolytau organig, fel LiPF₆, ac nid yw'n dueddol o adweithio yn ystod defnydd hirdymor.
3. Dargludedd a dyluniad strwythurol
• Cysylltiad casglwr cerrynt: Alwminiwm yw'r deunydd a ffefrir ar gyfer casglwyr cerrynt electrod positif (fel ffoil alwminiwm). Gellir cysylltu'r gragen alwminiwm yn uniongyrchol â'r electrod positif, gan symleiddio'r strwythur mewnol, lleihau ymwrthedd, a gwella effeithlonrwydd trosglwyddo ynni.
• Gofynion dargludedd cragen: Mewn rhai dyluniadau batri, mae'r gragen alwminiwm yn rhan o'r llwybr cerrynt, fel batris silindrog, sydd â swyddogaethau dargludedd ac amddiffyn.
4. Perfformiad prosesu
• Hydwythedd rhagorol: Mae alwminiwm yn hawdd i'w stampio a'i ymestyn, ac mae'n addas ar gyfer cynhyrchu siapiau cymhleth ar raddfa fawr, fel ffilmiau alwminiwm-plastig ar gyfer batris sgwâr a phecyn meddal. Mae cregyn dur yn anodd eu prosesu ac mae ganddynt gostau uchel.
• Gwarant selio: Mae technoleg weldio cragen alwminiwm yn aeddfed, fel weldio laser, a all selio'r electrolyt yn effeithiol, atal lleithder ac ocsigen rhag goresgyn, ac ymestyn oes y batri.
5. Rheoli thermol
• Effeithlonrwydd afradu gwres uchel: Mae dargludedd thermol alwminiwm (tua 237 W/m·K) yn llawer uwch na dargludedd thermol dur (tua 50 W/m·K), sy'n helpu'r batri i wasgaru gwres yn gyflym wrth weithio a lleihau'r risg o ddirywiad thermol.
6. Cost ac economi
• Costau deunydd a phrosesu isel: Mae pris deunydd crai alwminiwm yn gymedrol, ac mae'r defnydd o ynni prosesu yn isel, sy'n addas ar gyfer cynhyrchu ar raddfa fawr. Mewn cyferbyniad, mae deunyddiau fel dur di-staen yn ddrytach.
7. Dylunio diogelwch
• Mecanwaith rhyddhau pwysau: Gall cregyn alwminiwm ryddhau pwysau mewnol ac osgoi ffrwydrad rhag ofn gor-wefru neu redeg thermol trwy ddylunio falfiau diogelwch, fel strwythur fflip CID batris silindrog.
8. Arferion diwydiant a safoni
• Mae cregyn alwminiwm wedi cael eu mabwysiadu'n eang ers dyddiau cynnar masnacheiddio batris lithiwm, fel y batri 18650 a lansiwyd gan Sony ym 1991, gan ffurfio cadwyn ddiwydiannol aeddfed a safonau technegol, gan atgyfnerthu ei safle prif ffrwd ymhellach.
Mae yna eithriadau bob amser. Mewn rhai sefyllfaoedd arbennig, defnyddir cregyn dur hefyd:
Mewn rhai senarios lle mae gofynion cryfder mecanyddol eithriadol o uchel, fel rhai batris pŵer neu gymwysiadau amgylchedd eithafol, gellir defnyddio cregyn dur wedi'u platio â nicel, ond y gost yw pwysau a chost cynyddol.
Casgliad
Mae cregyn alwminiwm wedi dod yn ddewis delfrydol ar gyfer cregyn batri lithiwm oherwydd eu manteision cynhwysfawr megis pwysau ysgafn, ymwrthedd i gyrydiad, dargludedd da, prosesu hawdd, afradu gwres rhagorol a chost isel, gan gydbwyso perfformiad, diogelwch a gofynion economaidd yn berffaith.
Amser postio: Chwefror-17-2025
