講解磷酸鐵鋰電池組外殼材料設(shè)計(jì)要求及種類(lèi)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-12 12:05
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磷酸鐵鋰電池組外殼設(shè)計(jì)可分為：PVC熱封、塑膠、金屬
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的磷酸鐵鋰電池組，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，主要是不同的磷酸鐵鋰電池組定型后，涉及到的外殼有可能需要開(kāi)模，模具費(fèi)用是一筆不小的開(kāi)支，如開(kāi)發(fā)前期，產(chǎn)品未定型，可以采用手板外殼打樣，對(duì)外殼的材質(zhì)和工藝要求不同，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(kāi)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)、金屬外殼要求的，成本會(huì)更高。
鋰電池組的成本主要由電芯、PCM、結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，另需要加上企業(yè)的PACK費(fèi)用、老化費(fèi)用、管理費(fèi)用等。同時(shí)由于產(chǎn)品技術(shù)難度，采購(gòu)用量，不良率的要求不同，鋰電池價(jià)格也會(huì)相差很大！
磷酸鐵鋰電池組外殼材料種類(lèi)
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(xiāo)的是鋁合金外殼,鋁合金也是金屬類(lèi)型中的一種。鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好。鋰電池組的外殼主要有鋼殼、鋁殼、軟殼三種類(lèi)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(chǎng)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(chǎng)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(lái)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(lái)表示。同樣容量的磷酸鐵鋰電池之所以比鋼殼的輕，就是因?yàn)殇X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(kāi)模成本較低，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，逐步在擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。主要應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品，目前也逐漸往手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具等市場(chǎng)發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)在未來(lái)幾年內(nèi)軟包裝鋰離子電池的市場(chǎng)份額還將繼續(xù)穩(wěn)步擴(kuò)大，應(yīng)用范圍更加廣泛，因外包為鋁塑膜，抗壓力很弱，限于目前國(guó)內(nèi)封裝廠(chǎng)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(guó)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)勢(shì)，足以使得廠(chǎng)商和供應(yīng)商傾向選擇它。但其單體電池一致性還需提升，另外也需要類(lèi)似圓柱電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，核心技術(shù)的提升也是影響未來(lái)軟包電池能否成為主流的關(guān)鍵。
1、極片連接：建議使用超聲波或點(diǎn)焊焊接方法，磷酸鐵鋰電池外殼設(shè)計(jì)應(yīng)使極片不受外力。
2、焊錫時(shí)間不能超過(guò)3秒鐘，次數(shù)不能超過(guò)5次，待極片冷卻后才能進(jìn)行下一次焊錫。
3、嚴(yán)禁直接加熱電芯，高于100℃度會(huì)損害電芯。
4、鋰電池的固定：電池最大面積的一面應(yīng)該固定在外殼上，安裝后電池不能有松動(dòng)。
5、外殼堅(jiān)韌度：鋰電池組外殼應(yīng)該有足夠的機(jī)械強(qiáng)度使電池免受機(jī)械撞擊。
6、焊接鉻鐵的溫度必須可控且可防靜電，溫度不能超過(guò)350℃。
