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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料的設計要求有哪些?磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料的種類是什么?

    2021-04-24 ryder

    磷酸鐵鋰離子電池包外殼材料設計要求


    磷酸鐵鋰離子電池包外殼設計可分為: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,主要是取決于客人的產品詳盡需求,對于采用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。但是對于整體重量≥1kg的磷酸鐵鋰離子電池包,需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,主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需要開模,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,對外殼的材質和工藝要求不同,也會影響成本。


    金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼一樣,產品未定型前或數量需求不多,提議采用鈑金制樣,這樣主要是制樣交期較短,如批量較大,也提議開模。對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、金屬外殼要求的,成本會更高。


    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,但強度比較高,接近或超過優質鋼,塑性好。鋰離子電池包的外殼主要有鋼殼、鋁殼、軟殼三種類型:


    一、鋼殼


    早期方形鋰電池大多為鋼殼,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


    鋁殼是一種用鋁合金材料制造出來的電池外殼,主要使用于方型鋰電池上,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,它含有的主要合金成分有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作用,如Cu和Mg是提高強度與硬度,Mn提高耐腐蝕性,Si能加強含鎂鋁合金的熱解決效果,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、軟包裝鋰電池


    軟包裝鋰電池由于其質量輕,開模成本較低,安全性高等優勢,逐步在張大其市場份額。主要使用于數碼產品,目前也逐漸往手機、筆記本電腦、電動工具等市場發展。可以預見在將來幾年內軟包裝鋰電池的市場份額還將持續穩步張大,使用范圍更加廣泛,因外包為鋁塑膜,抗壓力很弱,限于目前國內封裝廠的技術和環境限制,發生鼓脹的比例還是較為偏高。

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