เหตุใดกล่องอะลูมิเนียมสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์จึงมีประจุบวก เข้าใจหลักธรรมในบทความเดียว

โครงสร้างขัดแตะของโลหะอลูมิเนียมเข้ากันได้ดีกับขนาดของลิเธียมไอออน ทำให้ง่ายต่อการสร้างโลหะผสมลิเธียมอลูมิเนียมด้วย Li ⁺ จึงทำให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าอย่างรุนแรง เมื่อลิเธียมถูกฝังอยู่ในเปลือกอลูมิเนียมของแบตเตอรี่ลิเธียม มันจะค่อยๆ สร้างผลิตภัณฑ์ เช่น ลิเธียมออกไซด์และลิเธียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับ CO ₂ ในอากาศต่อไปเพื่อผลิตสารต่างๆ เช่น ลิเธียมคาร์บอเนต ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของแบตเตอรี่ในท้ายที่สุด จากมุมมองของศักยภาพ ศักยภาพในการแทรกลิเธียมของอลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 0.3V (เทียบกับ Li ⁺/Li) ซึ่งสูงกว่า 0.01-0.2V ของขั้วลบกราไฟท์ หากศักยภาพของเคสอะลูมิเนียมสำหรับตัวพาพลังงานใหม่ต่ำ จะใส่ลิเธียมได้ดีกว่ากราไฟต์ ทำให้เกิดการกัดกร่อนของเปลือกแบบถาวร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมศักยภาพของเปลือกอลูมิเนียมของแบตเตอรี่ลิเธียมให้สูงกว่าศักยภาพในการแทรกลิเธียม เพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากสาเหตุที่แท้จริง

จากมุมมองของศักยภาพของอิเล็กโทรดมาตรฐาน อลูมิเนียมมีความสามารถในการลดปริมาณได้อย่างมาก และถูกออกซิไดซ์และละลายได้ง่ายในสภาพแวดล้อมของอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดจุดกัดกร่อนที่คุกคามโครงสร้างและความปลอดภัยของแบตเตอรี่อย่างรุนแรง อย่างไรก็ตาม อิเล็กโทรดขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนมีศักยภาพสูงที่ 3V-4.5V หรือสูงกว่าในระหว่างการชาร์จ ด้วยศักยภาพนี้ เคสอะลูมิเนียมสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมจะสร้างฟิล์มฟิล์มทู่อะลูมิเนียมออกไซด์ที่มีความหนาแน่น เสถียร และเป็นฉนวนได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้เปลือกถูกออกซิไดซ์และละลายต่อไปได้ ส่งผลให้มีการทำงานที่เสถียร-ในระยะยาว กล่าวคือ การวางปลอกอะลูมิเนียมของแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีศักยภาพเชิงบวกสูง สามารถใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์การสร้างฟิล์มเพื่อให้เกิดการป้องกันตนเองได้

หากชุดแบตเตอรี่ LiFePO4 ไม่นำไฟฟ้ากับอิเล็กโทรดบวก จะมีความแตกต่างที่เป็นไปได้อย่างมีนัยสำคัญระหว่างอิเล็กโทรดบวกและเปลือกภายในแบตเตอรี่ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นนี้จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าอ่อนผ่านอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรขนาดเล็กและการคายประจุเองอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะลดความจุของแบตเตอรี่และอายุการใช้งานในระยะยาว หลังจากเชื่อมต่อกล่องแบตเตอรี่อะลูมิเนียมพลังงานใหม่เข้ากับศักย์ไฟฟ้าประจุบวกของอิเล็กโทรดแล้ว ไม่มีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเปลือกและอิเล็กโทรดบวก ซึ่งสามารถลดการรั่วไหลภายในและปฏิกิริยาข้างเคียงได้อย่างมาก ปรับปรุงความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน และลดความซับซ้อนในการตรวจสอบและตรรกะการป้องกันของระบบการจัดการแบตเตอรี่

ควรชี้แจงว่าตัวเปลือกแบตเตอรี่นั้นไม่ได้ "มีประจุบวกอย่างแข็งขัน" แต่เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ในการออกแบบโครงสร้าง โดยคงศักยภาพไว้เท่าเดิม การออกแบบนี้แก้ปัญหาสำคัญได้อย่างครอบคลุม เช่น การใส่ลิเธียมในเปลือกอะลูมิเนียมของแบตเตอรี่ลิเธียม การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า การป้องกันการสร้างฟิล์ม และการรั่วไหลของความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น ไม่เพียงแต่ใช้ประโยชน์จากอะลูมิเนียมน้ำหนักเบา ค่าการนำความร้อนสูง การขึ้นรูปที่ง่ายดาย และต้นทุนปานกลาง แต่ยังเพิ่มความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ให้สูงสุดอีกด้วย นี่เป็นเหตุผลหลักว่าทำไมตัวเรือนแบตเตอรี่รถยนต์ EV แบบสี่เหลี่ยมจึงเลือกใช้โซลูชันนี้

หากคุณต้องการปรับแต่งหรือซื้อกล่องอลูมิเนียมแบตเตอรี่รถยนต์โปรดปรึกษาและสื่อสารได้ตลอดเวลา เราจะให้การสนับสนุนด้านเทคนิคและโซลูชั่นผลิตภัณฑ์อย่างมืออาชีพแก่คุณ