鉅大LARGE | 點擊量:1574次 | 2022年04月07日
鋰電池外殼材料有什么種類?
鋰離子電池的外殼重要有鋼殼和鋁殼兩種類型:
一、鋼殼
早期方形鋰離子電池大多為鋼殼,多用于手機電池,后由于鋼殼重量比能量低,且安全性差,逐步被鋁殼和軟包裝鋰離子電池所替代。
但在柱式鋰離子電池當中,有另外一種景象,絕大部分廠商都以鋼材作為電池外殼材質,因為鋼質材料的物理穩定性,抗壓力遠遠高于鋁殼材質,在各個廠家的設計結構優化后,安全裝置已經放置在電池芯內部,鋼殼柱式電池的安全性已經達到了一個新的高度,目前絕大部分的筆記型電腦電池的電芯均以鋼殼作為載體的。
二、鋁殼
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋁殼是一種用鋁合金材料制造出來的電池外殼,重要應用于方型鋰離子電池上,鋰電采用鋁殼包裝的原因在于它的輕重量與比鋼殼更安全上。
鋁殼設計有方角和圓角兩種,鋁殼的材質一般為鋁錳合金,它含有的重要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,這五種合金在鋰離子電池鋁殼中發揮著不同的用途,如Cu和Mg是提高強度與硬度,Mn提高耐腐蝕性,Si能增強含鎂鋁合金的熱處理效果,Fe可以提高高溫強度。
鋁殼合金材料構造有著顯著的安全性能考慮,這種安全性能可以用材質厚度與鼓脹系數來表示。同樣容量的鋰離子電池之所以比鋼殼的輕,就是因為鋁殼可以做的更薄。
鋰離子電池外殼用鋁殼、鋼殼還是塑料殼好?
鋰離子電池鋁殼、鋼殼、塑料殼各有利弊,不能簡單評判,看使用場合,看評判標準。
鋁殼鋰離子電池能量密度高于塑殼,鋁殼本身因為是金屬殼體要做絕緣處理;塑料殼本身具有絕緣性能,端蓋極柱處處理簡單,pack時也比較方便,但其能量密度比鋁殼低。
正因為鋰離子電池鋁殼具備上述相對優勢,所以,鋁殼鋰離子電池是目前液態鋰離子電池的主流,幾乎應用于鋰離子電池涉及到的所有領域。輕重量和安全性以及由此而來的性能優點,使得鋰離子電池鋁殼成為外殼的主流,鋰離子電池鋁殼目前還在向高硬度和輕重量的技術上演進,這將會為市場供應技術更加優越的鋰離子電池產品。
鋰離子電池外殼的需求與設計:
PVC熱封:鋰離子電池組外部具體采用什么樣的外殼封裝形式,重要是取決于客人的產品具體需求,關于采用PVC熱封的封裝形式,一般適用于電芯串并數量不多,整體重量較輕(≤2kg)的情況下,可以采用。但是關于整體重量≥1kg的電池組,要在電芯之間加固定支架,外圍加玻纖板防護后,再采用PVC熱封。
塑膠:采用塑膠外殼,重要是不同的鋰離子電池組定型后,涉及到的外殼有可能要開模,模具費用是一筆不小的開支,如開發前期,產品未定型,可以采用手板外殼打樣(手板強度不如開模定型后材質強度),對外殼的材質和工藝(特別是帶三防要求)要求不同,也會影響成本。
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼相同,產品未定型前或數量需求不多,建議采用鈑金制樣,這樣重要是制樣交期較短,如批量較大,也建議開模。關于金屬外殼有防水等級要求的,也會大大影響到成本,還有就是特殊材質(如鈦合金等)金屬外殼要求的,成本會更高。
鋰離子電池能量密度大,平均輸出電壓高。自放電小,好的電池,每月在2%以下(可恢復)。沒有記憶效應。工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。循環性能優越、可快速充放電、充電效率高達100%,而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質,被稱為綠色電池。
且其電解液為有機溶劑和鋰鹽,大多為無毒或低毒;但鋰離子電池分解或水解產物為氫氟酸和其它含氟化合物,具有一定腐蝕性和毒性。由此可以看出,鋰離子電池外殼是沒毒的,有毒的是電池,但是并不是所有電池都是有毒的,鋰離子電池就是就是相對環保綠色的一種無毒電池。
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