Сабабҳои асосии истифодаи батареяҳои литийро барои истифодаи снарядҳои алюминий метавон аз ҷанбаҳои зерин ба таври муфассал таҳлил кард, яъне сабук, муқовимат ба зангзанӣ, гузаронандагии хуб, иҷрои хуби коркард, арзиши паст, иҷрои хуби паҳншавии гармӣ ва ғайра.
1. Вазни сабук
• Зичии паст: Зичии алюминий тақрибан 2,7 г/см³ аст, ки нисбат ба пӯлод ба таври назаррас камтар аст, ки тақрибан 7,8 г/см³ аст. Дар дастгоҳҳои электронӣ, ки зичии баланди энергия ва сабук доранд, аз қабили телефонҳои мобилӣ, ноутбукҳо ва мошинҳои барқӣ, снарядҳои алюминий метавонанд вазни умумиро самаранок кам кунанд ва устувориро беҳтар созанд.
2. Муқовимат ба зангзанӣ
• Мутобиқшавӣ ба муҳитҳои баландшиддат: Шиддати кории маводи электроди мусбати батареяи литий, аз қабили маводи сегона ва оксиди кобальти литий, нисбатан баланд аст (3,0-4,5 В). Дар ин потенсиал, алюминий дар рӯи замин як филми пассиватсияи оксиди алюминий (Al₂O₃) ба вуҷуд меорад, то аз зангзании минбаъда пешгирӣ кунад. Пӯлод зери фишори баланд тавассути электролит ба осонӣ занг мезанад, ки боиси таназзули кори батарея ё ихроҷ мешавад.
• Мутобиқати электролитҳо: Алюминий ба электролитҳои органикӣ, ба монанди LiPF₆ устувории хуби химиявӣ дорад ва ҳангоми истифодаи дарозмуддат ба реаксия моил нест.
3. Интиқолпазирӣ ва тарҳрезии сохторӣ
• Пайвастани коллектори ҷорӣ: Алюминий барои коллекторҳои ҷараёни мусбати электрод (ба монанди фолгаи алюминӣ) маводи афзалиятдор аст. Пӯсти алюминий метавонад мустақиман ба электроди мусбӣ пайваст карда шавад, сохтори дохилиро содда мекунад, муқовиматро коҳиш медиҳад ва самаранокии интиқоли энергияро беҳтар мекунад.
• Талабот оид ба гузаронандагии қабат: Дар баъзе тарҳҳои батарея, қабати алюминий қисми роҳи ҷорӣ мебошад, ба монанди батареяҳои силиндрӣ, ки ҳам вазифаҳои ноқилӣ ва ҳам муҳофизатӣ доранд.
4. Иҷрои коркард
• Қобилияти аъло: Алюминийро мӯҳр задан ва дароз кардан осон аст ва барои истеҳсоли миқёси калони шаклҳои мураккаб, аз қабили плёнкаҳои алюминию пластикӣ барои батареяҳои чоркунҷа ва нармӣ мувофиқ аст. Коркарди снарядхои пулодй душвор буда, харочоти калон доранд.
• Кафолати мӯҳр: Технологияи кафшери алюминий баркамол аст, ба монанди кафшери лазерӣ, ки метавонад ба таври муассир электролит мӯҳр кунад, намӣ ва оксигенро аз ҳуҷум пешгирӣ кунад ва мӯҳлати батареяро дароз кунад.
5. Идоракунии гармидиҳӣ
• Самаранокии баланди паҳншавии гармӣ: Қобилияти гармидиҳии алюминий (тақрибан 237 Вт/м·К) нисбат ба пӯлод (тақрибан 50 Вт/м·К) хеле баландтар аст, ки ба батарея кӯмак мекунад, ки ҳангоми кор гармиро зуд пароканда кунад ва хатари фирори гармиро коҳиш диҳад.
6. Арзиш ва иқтисод
• Хароҷоти ками мавод ва коркард: Нархи ашёи хоми алюминий мӯътадил аст ва масрафи энергияи коркард паст аст, ки барои истеҳсоли миқёси калон мувофиқ аст. Баръакси ин, маводҳо ба монанди пӯлоди зангногир гаронтаранд.
7. Тарҳрезии бехатарӣ
• Механизми рафъи фишор: Снарядҳои алюминӣ бо тарҳрезии клапанҳои бехатарӣ, аз қабили сохтори гардиши батареяҳои силиндрӣ, фишори дохилиро раҳо карда, аз таркишро дар ҳолати аз ҳад зиёд пур кардан ё фирор кардани гармӣ пешгирӣ мекунанд.
8. Таҷрибаҳои саноатӣ ва стандартизатсия
• Снарядҳои алюминий аз рӯзҳои аввали тиҷоратикунонии батареяи литий ба таври васеъ қабул карда шуданд, ба монанди батареяи 18650, ки Sony дар соли 1991 ба кор андохтааст, як занҷири баркамол саноатӣ ва стандартҳои техникиро ташкил дода, мавқеи асосии онро минбаъд мустаҳкам мекунад.
Ҳамеша истисноҳо вуҷуд доранд. Дар баъзе сенарияҳои махсус, снарядҳои пӯлод низ истифода мешаванд:
Дар баъзе сенарияҳо бо талаботҳои хеле баланди қувваи механикӣ, аз қабили баъзе батареяҳои барқӣ ё барномаҳои экологии шадид, снарядҳои пӯлоди бо никелпӯшшуда метавонанд истифода шаванд, аммо арзиши он вазн ва хароҷот зиёд мешавад.
Хулоса
Снарядҳои алюминий аз сабаби бартариҳои ҳамаҷонибаи худ, аз қабили вазни сабук, муқовимат ба зангзанӣ, гузаронандагии хуб, коркарди осон, паҳншавии аълои гармӣ ва арзиши паст, мувозинати комили кор, талаботҳои бехатарӣ ва иқтисодӣ интихоби беҳтарин барои снарядҳои батареяи литий шуданд.
Вақти фиристодан: феврал-17-2025
