鋰電池外殼材料有哪些種類
來源:存能電氣 日期:2019-03-08 11:25 瀏覽量:次
鋰電池外殼材料有哪些種類?鋰電池外殼常用的材料大體分為三種:塑料、鋼殼和鋁殼,其中使鋁材生產(chǎn)的電池殼為最佳。鋰電池外殼設(shè)計(jì)可分為:PVC熱封、塑膠、金屬。電池外殼現(xiàn)在市面上最暢銷的是鋁合金外殼,鋁合金也是金屬類型中的一種。鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好。
鋰電池外殼材料有哪些種類?
鋰電池的外殼主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(jī)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。
但在柱式鋰電池當(dāng)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(zhì),因?yàn)殇撡|(zhì)材料的物理穩(wěn)定性,抗壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁殼材質(zhì),在各個(gè)廠家的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,安全裝置已經(jīng)放置在電池芯內(nèi)部,鋼殼柱式電池的安全性已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)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
鋁殼是一種用鋁合金材料制造出來的電池外殼,主要應(yīng)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(shè)計(jì)有方角和圓角兩種,鋁殼的材質(zhì)一般為鋁錳合金,它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,這五種合金在鋰電池鋁殼中發(fā)揮著不同的作用,如Cu和Mg是提高強(qiáng)度與硬度,Mn提高耐腐蝕性,Si能增強(qiáng)含鎂鋁合金的熱處理效果,F(xiàn)e可以提高高溫強(qiáng)度。
鋁殼合金材料構(gòu)造有著顯著的安全性能考慮,這種安全性能可以用材質(zhì)厚度與鼓脹系數(shù)來表示。同樣容量的鋰電池之所以比鋼殼的輕,就是因?yàn)殇X殼可以做的更薄。
鋰電池外殼用鋁殼、鋼殼還是塑料殼好?
鋰電池鋁殼、鋼殼、塑料殼各有利弊,不能簡(jiǎn)單評(píng)判,看使用場(chǎng)合,看評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。
鋁殼鋰電池能量密度高于塑殼,鋁殼本身因?yàn)槭墙饘贇んw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(jiǎn)單,pack時(shí)也比較方便,但其能量密度比鋁殼低。
正因?yàn)?a href="http://megopzb3.cn/" target="_blank" title="鋰電池">鋰電池鋁殼具備上述相對(duì)優(yōu)勢(shì),所以,鋁殼鋰電池是目前液態(tài)鋰電池的主流,幾乎應(yīng)用于鋰電池涉及到的所有領(lǐng)域。輕重量和安全性以及由此而來的性能優(yōu)點(diǎn),使得鋰電池鋁殼成為外殼的主流,鋰電池鋁殼目前還在向高硬度和輕重量的技術(shù)上演進(jìn),這將會(huì)為市場(chǎng)提供技術(shù)更加優(yōu)越的鋰電池產(chǎn)品。
鋰電池外殼的需求與設(shè)計(jì):
PVC熱封:鋰電池組外部具體采用什么樣的外殼封裝形式,主要是取決于客人的產(chǎn)品具體需求,對(duì)于采用PVC熱封的封裝形式,一般適用于電芯串并數(shù)量不多,整體重量較輕(≤2kg)的情況下,可以采用。但是對(duì)于整體重量≥1kg的電池組,需要在電芯之間加固定支架,外圍加玻纖板防護(hù)后,再采用PVC熱封。
塑膠:采用塑膠外殼,主要是不同的鋰電池組定型后,涉及到的外殼有可能需要開模,模具費(fèi)用是一筆不小的開支,如開發(fā)前期,產(chǎn)品未定型,可以采用手板外殼打樣(手板強(qiáng)度不如開模定型后材質(zhì)強(qiáng)度),對(duì)外殼的材質(zhì)和工藝(特別是帶三防要求)要求不同,也會(huì)影響成本。
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼一樣,產(chǎn)品未定型前或數(shù)量需求不多,建議采用鈑金制樣,這樣主要是制樣交期較短,如批量較大,也建議開模。對(duì)于金屬外殼有防水等級(jí)要求的,也會(huì)大大影響到成本,還有就是特殊材質(zhì)(如鈦合金等)金屬外殼要求的,成本會(huì)更高。
鋰電池外殼有毒嗎?
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(fù))。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%,而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質(zhì),被稱為綠色電池。
且其電解液為有機(jī)溶劑和鋰鹽,大多為無毒或低毒;但鋰電池分解或水解產(chǎn)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(duì)環(huán)保綠色的一種無毒電池。
圓柱和方形電池主要采用金屬材料作為外殼,而軟包鋰電池采用鋁塑膜作為封裝外殼。在國內(nèi)政策高度傾向于能量密度和續(xù)航里程的前提下,軟包鋰電池的高能量密度、低重量是其最大的優(yōu)勢(shì),足以使得廠商和供應(yīng)商傾向選擇鋁殼作為鋰電池外殼。
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