影响锂离子电池价格和安全性的因素有什么

2020-08-05      930 次浏览

锂离子电池储能是时代发展的一个必然趋势,锂离子电池的运用与发展非常迅速,有着能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点。“锂离子电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。锂电被广泛应用于电动汽车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂离子电池产业的发展和应用。


一、锂离子电池价格构成


锂离子电池的价格重要是由电芯、保护板、外壳三大部件构成,同时由于受用电器具功耗及电流的大小,对电芯之间的连接片的材料选型会影响到成本,不同的接插件也有可能对成本影响较大,还有就是不同的PACK工艺也会影响到成本。


二、影响锂离子电池价格因素


①电芯的选型:


不同材料体系电芯的选型会影响到整个锂离子电池价格。锂离子电池包根据正极材料的不同,会有锰酸锂(3.6V)、钴酸锂(3.7V/3.8V)、镍钴锰酸锂(俗称三元,3.6V)、磷酸铁锂(3.2V)、钛酸锂(2.3V/2.4V)等多种材料体系的电芯,其不同材料体系的电芯,其电压平台、安全系数、循环使用次数、能量密度比、工作温度等都不相同。


不同品牌的电芯的价格也会相差很大,总的价格梯度可分为:同材料体系而不同品牌的电芯,价格差异也会非常之大,而且通过市场优胜劣汰出来的各品牌电芯的品质(安全型、一致性、稳定性)基本上是与价格成正比的。


②锂离子电池PCM的需求和设计


PCM设计可分为:基本保护、通讯、BMS


基本保护:基本保护含过充、过放、过流和短路保护,可以根据产品需求新增过温保护等。


通讯:通讯协议可分为I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,还有简单的电量显示,可以采用加电量计采用LED指示。


BMS:电池管理系统,重要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。其重要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。


③锂离子电池外壳的需求与设计


锂离子电池外壳设计可分为:PVC热封、塑胶、金属


PVC热封:电池组外部具体采用什么样的外壳封装形式,重要是取决于客人的产品具体需求,关于采用PVC热封的封装形式,一般适用于电芯串并数量不多,整体重量较轻(≤2kg)的情况下,可以采用。但是关于整体重量≥1kg的电池组,要在电芯之间加固定支架,外围加玻纤板防护后,再采用PVC热封。


塑胶:采用塑胶外壳,重要是不同的电池组定型后,涉及到的外壳有可能要开模,模具费用是一笔不小的开支,如开发前期,产品未定型,可以采用手板外壳打样,对外壳的材质和工艺要求不同,也会影响成本。


金属:金属外壳也是和塑胶外壳相同,产品未定型前或数量需求不多,建议采用钣金制样,这样重要是制样交期较短,如批量较大,也建议开模。关于金属外壳有防水等级要求的,也会大大影响到成本,还有就是特殊材质金属外壳要求的,成本会更高。


总结:锂离子电池的成本重要由电芯、PCM、结构件构成,另要加上公司的PACK费用、老化费用、管理费用等。同时由于产品技术难度,采购用量,不良率的要求不同,锂离子电池价格也会相差很大!


三、影响锂离子电池安全性的因素


1、环境温度,不能太高或过低,最好是在正常温度下工作;


2、收到猛烈撞击或穿刺,会立即引起着火;


3、过度放电,使得锂离子电池寿命大幅度减少;


4、电路绝缘不良进水,造成短路等。


四、锂离子电池选购时要注意几点:


▲有没有标示明确容量。无明确标示容量的电池很有可能就是使用劣质电池或回收电池。市场上充斥的许多廉价的电池,就是使用回收电池心做的,价格虽然便宜,但是寿命短、品质不稳定,使用不慎可能会损坏手机。


▲有没有保证待机时间。待机时间即电池装入手机后到下一次充电的持续使用时间。一般市场上销售的电池都无法对顾客保证待机时间,这是因为电池品质不稳定的关系,许多廉价的电池因为是使用品质不良的电池心,所以待机时间很短。


▲是否加装安全保护电路板。无保护电路板,则锂离子电池就有变形、漏液、爆炸的危险。在恶性削价竞争下,各家寻求更低价位的保护电路板,或者根本省略了这个装置,使得市面上充斥着有爆炸危险的锂离子电池。消费者无法从外观分辨出来是否有保护电路板,因此最好选择有信誉的商家购买。


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