锂电池外壳常用的材料大体分为三种:塑料、钢壳和铝壳,其中使铝材生产的电池壳为最佳。电池外壳现在市面上最畅销的是铝合金外壳,铝合金也是金属类型中的一种。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好。
认识锂电池铝壳
锂电池铝壳是一种用铝合金材料制造出来的电池外壳,主要应用于方型锂电池上,锂电池采用铝壳包装的原因在于它的轻重量与比钢壳更安全上。锂电池铝壳设计有方角和圆角两种,铝壳的材质一般为铝锰合金,它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,这五种合金在锂电池铝壳中发挥着不同的作用,如Cu和Mg是提高强度与硬度,Mn提高耐腐蚀性,Si能增强含镁铝合金的热处理效果,Fe可以提高高温强度。
锂电池铝壳合金材料构造有着显著的安全性能考虑,这种安全性能可以用材质厚度与鼓胀系数来表示。同样容量的锂电池之所以比钢壳的轻,就是因为铝壳可以做的更薄。从锂电池的工作机理来看,充电时,锂离子脱嵌,正极体积膨胀;放电时,锂离子从正极嵌入,负极膨胀;都会造成实体膨胀,通过适当的合金配方可以降低鼓胀系数。
从最坏的结果来看,即使电池万一出现爆炸,锂电池铝壳也比钢壳的迸发力弱得多,因而造成的危害更低。
正因为锂电池铝壳具备上述相对优势,所以,铝壳锂电池是目前液态锂电池的主流,几乎应用于锂电池涉及到的所有领域。回顾锂电池铝壳的历程,可以说它是在钢壳基础上发展而来的。轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使得锂电池铝壳成为外壳的主流,锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场提供技术更加优越的锂电池产品。
软包锂电池
软包即软包锂电池,是在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳的电池,采用铝塑复合膜包装,软包锂电池的机械强度不高,在出现安全事故如内短路等情况下,电池容易鼓起排气,降低了爆炸风险。在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂电池的使用占有优势。
软包锂电池和铝壳锂电池的区别
1、软包锂电池目前尚有较多技术难题有待解决,尤其在电池循环膨胀指标上,大部分电芯厂仍未解决该问题。铝壳锂电池制造自动化程度高于软包锂电池,因此,在一定程度上降低了人为因素对产品一致性影响,同时节省了人工成本。
2、制造成本来看,铝壳电池材料已完全国产化,而软包锂电池用铝塑膜材料仍需进口,且铝壳电池对电池材料技术要求低于软包锂电池。因此,在同等容量下整体材料成本比软包锂电池低10%左右。此外,成品加工简单、可靠且成本优势明显。
3、细分市场来看,软包锂离子电池与铝壳锂电池的应用领域既有区别也有重合。二者区别应用于电子消费品类的中高端及中低端产品。在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂离子电池的使用占有优势;而在大部分发展中国家,如印度、中东等地区,铝壳锂电池则具有明显优势。应用领域的重合体现在应用量最大的高端智能手机市场。
4、铝壳锂电池占有整体价格优势,企业初始资金投入会低于软包锂离子电池。软包锂离子电池主要面向中高端市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池,资金回报周期也短。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润。
以上就是锂电池软包和锂电池铝壳的区别,锂电池铝壳、钢壳、塑料壳各有利弊,不能简单评判,看使用场合,看评判标准。铝壳锂电池是目前液态锂电池的主流,几乎应用于锂电池涉及到的所有领域。