ලිතියම් බැටරි ඇලුමිනියම් කවච ලෙස භාවිතා කරන්නේ ඇයි?

ලිතියම් බැටරි ඇලුමිනියම් කවච භාවිතා කිරීමට ප්‍රධාන හේතු පහත සඳහන් අංශවලින් විස්තරාත්මකව විශ්ලේෂණය කළ හැකිය, එනම් සැහැල්ලු බව, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, හොඳ සන්නායකතාවය, හොඳ සැකසුම් කාර්ය සාධනය, අඩු පිරිවැය, හොඳ තාප විසර්ජන කාර්ය සාධනය යනාදිය.

1. සැහැල්ලු

• අඩු ඝනත්වය: ඇලුමිනියම් වල ඝනත්වය 2.7 g/cm³ පමණ වන අතර එය වානේ වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය, එනම් 7.8 g/cm³ පමණ වේ. ජංගම දුරකථන, ලැප්ටොප් සහ විදුලි වාහන වැනි ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් සහ සැහැල්ලු බරක් හඹා යන ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල, ඇලුමිනියම් කවච මගින් සමස්ත බර ඵලදායී ලෙස අඩු කර විඳදරාගැනීම වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

2. විඛාදන ප්‍රතිරෝධය

• අධි වෝල්ටීයතා පරිසරයන්ට අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව: ත්‍රිත්ව ද්‍රව්‍ය සහ ලිතියම් කොබෝල්ට් ඔක්සයිඩ් වැනි ලිතියම් බැටරි ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යවල ක්‍රියාකාරී වෝල්ටීයතාවය සාපේක්ෂව ඉහළයි (3.0-4.5V). මෙම විභවයේදී, ඇලුමිනියම් තවදුරටත් විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා මතුපිට ඝන ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (Al₂O₃) නිෂ්ක්‍රීය පටලයක් සාදනු ඇත. ඉහළ පීඩනය යටතේ ඉලෙක්ට්‍රෝලය මගින් වානේ පහසුවෙන් විඛාදනයට ලක් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වය පිරිහීම හෝ කාන්දු වීම සිදුවේ.

• විද්‍යුත් විච්ඡේදක අනුකූලතාව: ඇලුමිනියම් LiPF₆ වැනි කාබනික විද්‍යුත් විච්ඡේදක සඳහා හොඳ රසායනික ස්ථායිතාවයක් ඇති අතර දිගු කාලීන භාවිතයේදී ප්‍රතික්‍රියා වලට ගොදුරු නොවේ.

3. සන්නායකතාවය සහ ව්‍යුහාත්මක නිර්මාණය

• ධාරා එකතු කරන්නා සම්බන්ධතාවය: ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ධාරා එකතු කරන්නන් (ඇලුමිනියම් තීරු වැනි) සඳහා ඇලුමිනියම් වඩාත් කැමති ද්‍රව්‍යය වේ. ඇලුමිනියම් කවචය ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට සෘජුවම සම්බන්ධ කළ හැකි අතර, අභ්‍යන්තර ව්‍යුහය සරල කරයි, ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි සහ බලශක්ති සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.

• කවච සන්නායකතා අවශ්‍යතා: සමහර බැටරි සැලසුම් වලදී, ඇලුමිනියම් කවචය සන්නායකතාවය සහ ආරක්ෂණ කාර්යයන් දෙකම ඇති සිලින්ඩරාකාර බැටරි වැනි වත්මන් මාර්ගයේ කොටසකි.

4. සැකසුම් කාර්ය සාධනය

• විශිෂ්ට නම්‍යතාවය: ඇලුමිනියම් මුද්‍රා තැබීමට සහ දිගු කිරීමට පහසු වන අතර, හතරැස් සහ මෘදු ඇසුරුම් බැටරි සඳහා ඇලුමිනියම්-ප්ලාස්ටික් පටල වැනි සංකීර්ණ හැඩතල විශාල පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා සුදුසු වේ. වානේ කවච සැකසීමට අපහසු වන අතර ඉහළ පිරිවැයක් දරයි.

• මුද්‍රා තැබීමේ සහතිකය: ඇලුමිනියම් කවච වෙල්ඩින් තාක්ෂණය පරිණතයි, උදාහරණයක් ලෙස ලේසර් වෙල්ඩින්, ඉලෙක්ට්‍රෝලය ඵලදායී ලෙස මුද්‍රා තැබීමට, තෙතමනය සහ ඔක්සිජන් ආක්‍රමණය වීම වැළැක්වීමට සහ බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට හැකිය.

5. තාප කළමනාකරණය

• ඉහළ තාප විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාව: ඇලුමිනියම් වල තාප සන්නායකතාවය (237 W/m·K පමණ) වානේ වලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය (50 W/m·K පමණ), එය බැටරිය වැඩ කරන විට ඉක්මනින් තාපය විසුරුවා හැරීමට සහ තාප පලායාමේ අවදානම අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.

6. පිරිවැය සහ ආර්ථිකය

• අඩු ද්‍රව්‍ය හා සැකසුම් පිරිවැය: ඇලුමිනියම් වල අමුද්‍රව්‍ය මිල මධ්‍යස්ථ වන අතර සැකසුම් බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු බැවින් එය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට සුදුසු වේ. ඊට වෙනස්ව, මල නොබැඳෙන වානේ වැනි ද්‍රව්‍ය වඩා මිල අධිකය.

7. ආරක්ෂිත නිර්මාණය

• පීඩන සහන යාන්ත්‍රණය: සිලින්ඩරාකාර බැටරිවල CID ෆ්ලිප් ව්‍යුහය වැනි ආරක්ෂිත කපාට නිර්මාණය කිරීමෙන් ඇලුමිනියම් කවචවලට අභ්‍යන්තර පීඩනය මුදා හැරිය හැකි අතර අධික ආරෝපණයක් හෝ තාප ධාවනයක් සිදු වූ විට පිපිරීම වළක්වා ගත හැකිය.

8. කර්මාන්ත භාවිතයන් සහ ප්‍රමිතිකරණය

• ලිතියම් බැටරි වාණිජකරණයේ මුල් දිනවල සිට ඇලුමිනියම් කවච බහුලව භාවිතා වී ඇත, 1991 දී සෝනි විසින් දියත් කරන ලද 18650 බැටරිය වැනි, පරිණත කාර්මික දාමයක් සහ තාක්ෂණික ප්‍රමිතීන් සාදමින්, එහි ප්‍රධාන ධාරාවේ ස්ථානය තවදුරටත් තහවුරු කර ගනී.

සෑම විටම ව්‍යතිරේක පවතී. සමහර විශේෂ අවස්ථා වලදී, වානේ කවච ද භාවිතා වේ:

සමහර බල බැටරි හෝ ආන්තික පාරිසරික යෙදුම් වැනි අතිශයින් ඉහළ යාන්ත්‍රික ශක්තියක් අවශ්‍ය වන සමහර අවස්ථාවන්හිදී, නිකල් ආලේපිත වානේ කවච භාවිතා කළ හැකි නමුත්, පිරිවැය වැඩි බර සහ පිරිවැය වේ.

නිගමනය

සැහැල්ලු බර, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, හොඳ සන්නායකතාවය, පහසු සැකසුම්, විශිෂ්ට තාප විසර්ජනය සහ අඩු පිරිවැය, පරිපූර්ණ ලෙස සමතුලිත කාර්ය සාධනය, ආරක්ෂාව සහ ආර්ථික අවශ්‍යතා වැනි පුළුල් වාසි හේතුවෙන් ඇලුමිනියම් කවච ලිතියම් බැටරි කවච සඳහා කදිම තේරීමක් බවට පත්ව ඇත.