關(guān)于鋰聚合物電池封裝的建議
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-19 21:14
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關(guān)于鋰聚合物電池封裝的思考
與封裝在鋼或鋁罐中的電池相比，刺穿電池的風(fēng)險(xiǎn)要大得多。穿孔的電池會導(dǎo)致內(nèi)部短路并加熱電池。即使電池沒有短路，漏電也會導(dǎo)致濕氣進(jìn)入，最終導(dǎo)致電池自放電和故障。當(dāng)陽極與濕氣反應(yīng)時(shí)，電池也會膨脹。因此，在使用電池和包裝設(shè)計(jì)時(shí)，一定要非常小心，不要讓鋒利的物體碰到電池。
邊緣短路是另一個(gè)容易被忽略的問題。包裝中的鋁層是導(dǎo)電的，所以當(dāng)它暴露在包裝的邊緣時(shí)，它可能會使與其接觸的部件短路。另外，當(dāng)連接鋁層的凸耳短路時(shí)，電池內(nèi)部會發(fā)生腐蝕反應(yīng)。當(dāng)極性耳朵沿著包裝邊緣彎曲時(shí)會發(fā)生這種情況。同樣，電池的使用和包裝設(shè)計(jì)需要謹(jǐn)慎。
對于所有的鋰離子電池來說，都存在過放電損傷的問題，但鋰聚合物電池中產(chǎn)生的氣體更為明顯。當(dāng)電池電壓過低（約1.5v）時(shí)，陽極反應(yīng)開始產(chǎn)生氣體。當(dāng)電壓持續(xù)下降到1V以下時(shí)，陽極集電極的銅開始溶解，這會使整個(gè)電池變短。電池包中嵌入的電池管理系統(tǒng)（BMS）應(yīng)防止過度放電。
過充也會引起同樣的問題。當(dāng)電池處于高電壓（約4.6伏）時(shí)，電解液開始分解，陰極會產(chǎn)生氣體。氣缸單元與一個(gè)壓力激活電流中斷裝置（CID）集成，當(dāng)產(chǎn)生氣壓時(shí)防止過充。聚合物電池沒有任何CID裝置。盡管它們的擴(kuò)展有助于通過增加電池阻抗來防止進(jìn)一步過充，但這應(yīng)該只是最后的辦法。除了充電器控制充電過程外，通常還增加了外部熱熔絲以實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)。
在外部短路的情況下，電池可能會因加熱和過度放電而膨脹。圓柱形電池與正溫度系數(shù)（ptc）裝置集成。當(dāng)設(shè)備因外部短路引起電流過大而被加熱或自加熱時(shí)，會因膨脹而形成高電阻。聚合物電池沒有這種集成的ptc，因此只能添加外部ptc或熱熔絲來進(jìn)行短路保護(hù)。
與其他類型的鋰離子電池相比，鋰聚合物電池的每瓦時(shí)成本較高，原因很多。首先，高品質(zhì)的層壓材料和特殊的凸耳，使密封口袋是非常昂貴的。其次，制造速度慢，增加了勞動(dòng)力和成本。最后，雖然緩慢生產(chǎn)有助于尺寸靈活性，但其結(jié)果是更低的產(chǎn)量和更高的原型成本。
本文小結(jié)
在制作電池包裝時(shí)，大多數(shù)包裝制造商在選擇包裝中使用的鋰離子電池類型時(shí)遵循幾個(gè)關(guān)鍵原則。如果設(shè)計(jì)要求強(qiáng)調(diào)高性價(jià)比的電源，且使用環(huán)境相對較差（即存在撞擊、跌落、振動(dòng)的可能性），或包裝的所有尺寸都在22mm以上，則圓柱形電池通常是理想的選擇。
然而，如果設(shè)計(jì)需要非常薄的厚度（4毫米到10毫米），定制或非常特殊的整體尺寸，或非常輕的電池，那么鋰聚合物電池通常是一個(gè)更好的選擇。鋰聚合物電池和圓柱形電池之間的應(yīng)用要求通常更適合于棱柱形電池。
