鉅大LARGE | 點擊量:1123次 | 2023年02月08日
磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料設(shè)計要求及種類
磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料設(shè)計要求及種類。就磷酸鐵鋰離子電池包外殼來說,就分為鋼殼鋰離子電池、鋁殼鋰離子電池、軟殼鋰離子電池等三大類。三種動力鋰離子電池的內(nèi)部構(gòu)成要素差別不大,都是鋰離子電池,核心差異在于圓柱和方形電池重要采用金屬材料作為外殼,而軟包鋰離子電池采用鋁塑膜作為封裝外殼。
磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料設(shè)計設(shè)計要求
磷酸鐵鋰離子電池包外殼設(shè)計可分為:PVC熱封、塑膠、金屬
PVC熱封:鋰離子電池包外部詳盡采用什么樣的外殼封裝形式,重要是取決于客人的產(chǎn)品詳盡需求,關(guān)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。但是關(guān)于整體重量≥1kg的磷酸鐵鋰離子電池包,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,重要是不同的磷酸鐵鋰離子電池包定型后,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(fā)前期,產(chǎn)品未定型,可以采用手板外殼打樣,對外殼的材質(zhì)和工藝要求不同,也會影響成本。
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%
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼相同,產(chǎn)品未定型前或數(shù)量需求不多,提議采用鈑金制樣,這樣重要是制樣交期較短,如批量較大,也提議開模。關(guān)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(zhì)、金屬外殼要求的,成本會更高。
鋰離子電池包的成本重要由電芯、PCM、結(jié)構(gòu)件構(gòu)成,另要加上公司的PACK費用、老化費用、管理費用等。同時由于產(chǎn)品技術(shù)難度,采購用量,不良率的要求不同,鋰離子電池價格也會相差很大!
磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料種類
鋰離子電池外殼常用的材料大體分為三種:塑料、鋼殼和鋁殼,其中使鋁材加工的電池殼為最佳。鋰離子電池外殼設(shè)計可分為:PVC熱封、塑膠、金屬。電池外殼今朝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。鋰離子電池包的外殼重要有鋼殼、鋁殼、軟殼三種類型:
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。
但在柱式鋰離子電池當(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),因為鋼質(zhì)材料的物理穩(wěn)定性,抗壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁殼材質(zhì),在各個廠家的設(shè)計結(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,重要使用于方型鋰離子電池上,鋰電采用鋁殼包裝的原由在于它的輕重量與比鋼殼更安全上。鋁殼設(shè)計有方角和圓角兩種,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(fā)揮著不同的用途,如Cu和Mg是提高強(qiáng)度與硬度,Mn提高耐腐蝕性,Si能加強(qiáng)含鎂鋁合金的熱解決效果,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。同樣容量的磷酸鐵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。
三、軟包裝鋰離子電池
軟包裝鋰離子電池由于其質(zhì)量輕,開模成本較低,安全性高等優(yōu)勢,逐步在張大其市場份額。重要使用于數(shù)碼產(chǎn)品,目前也逐漸往手機(jī)、筆記本電腦、電動工具等市場發(fā)展??梢灶A(yù)見在將來幾年內(nèi)軟包裝鋰離子電池的市場份額還將持續(xù)穩(wěn)步張大,使用范圍更加廣泛,因外包為鋁塑膜,抗壓力很弱,限于目前國內(nèi)封裝廠的技術(shù)和環(huán)境限制,發(fā)生鼓脹的比例還是較為偏高。
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,軟包電池的高能量密度、低重量是其最大的優(yōu)點,足以使得廠商和供應(yīng)商傾向選擇它。但其單體電池一致性還需提升,另外也要類似圓柱電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,核心技術(shù)的提升也是影響將來軟包電池能否成為主流的關(guān)鍵。
鋰離子電池包外殼的設(shè)計應(yīng)當(dāng)留意些什么?
1、極片連接:提議使用超聲波或點焊焊接辦法,磷酸鐵鋰離子電池外殼設(shè)計應(yīng)使極片不受外力。
2、焊錫時間不能超過3秒鐘,次數(shù)不能超過5次,待極片冷卻后才能進(jìn)行下一次焊錫。
3、嚴(yán)禁筆直加熱電芯,高于100℃度會損害電芯。
4、鋰離子電池的固定:電池最大面積的一面應(yīng)當(dāng)固定在外殼上,安裝后電池不能有松動。
5、外殼堅韌度:鋰離子電池包外殼應(yīng)當(dāng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度使電池免受機(jī)械撞擊。
6、焊接鉻鐵的溫度非得可控且可防靜電,溫度不能超過350℃。
鋰離子電池外殼是保護(hù)電芯和內(nèi)部電路的一種保護(hù)殼,磷酸鐵鋰離子電池包外殼關(guān)于電池來說是非常緊要的,因此鋰離子電池外殼的設(shè)計關(guān)于電池來說也是極其緊要的,在設(shè)計時一定要掌握好辦法。