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影響鋰離子電池安全性的因素有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:1189次  |  2020年03月23日  

鋰電池儲能是時代發展的一個必然趨勢,鋰電池的運用與發展非常迅速,有著能量密度高、使用壽命長、綠色環保等優點。最近,有很多人提問小編,說是影響鋰電池包價格和安全性的因素有哪些?我當時賣了個關子,就是為了此刻通過本文來和大家詳細的說說,希望能幫得上你們。


鋰電池,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。鋰電被廣泛應用于電動車行業,特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現,更推動了鋰電池產業的發展和應用。


一、鋰電池價格構成


鋰電池的價格主要是由電芯、保護板、外殼三大部件構成,同時由于受用電器具功耗及電流的大小,對電芯之間的連接片的材料選型會影響到成本,不同的接插件也有可能對成本影響較大,還有就是不同的PACK工藝也會影響到成本。


二、影響鋰電池價格因素


①電芯的選型:


不同材料體系電芯的選型會影響到整個鋰電池價格。鋰電池包根據正極材料的不同,會有錳酸鋰(3.6V)、鈷酸鋰(3.7V/3.8V)、鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元,3.6V)、磷酸鐵鋰(3.2V)、鈦酸鋰(2.3V/2.4V)等多種材料體系的電芯,其不同材料體系的電芯,其電壓平臺、安全系數、循環使用次數、能量密度比、工作溫度等都不相同。


不同品牌的電芯的價格也會相差很大,總的價格梯度可分為:同材料體系而不同品牌的電芯,價格差異也會非常之大,而且通過市場優勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(安全型、一致性、穩定性)基本上是與價格成正比的。


②鋰電池PCM的需求和設計


PCM設計可分為:基本保護、通訊、BMS


基本保護:基本保護含過充、過放、過流和短路保護,可以根據產品需求增加過溫保護等。


通訊:通訊協議可分為I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,還有簡單的電量顯示,可以采用加電量計采用LED指示。


BMS:電池管理系統,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。其主要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。


③鋰電池外殼的需求與設計


鋰電池外殼設計可分為:PVC熱封、塑膠、金屬


PVC熱封: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品具體需求,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的電池組,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,主要是不同的電池組定型后,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,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。


總結:鋰電池的成本主要由電芯、PCM、結構件構成,另需要加上企業的PACK費用、老化費用、管理費用等。同時由于產品技術難度,采購用量,不良率的要求不同,鋰電池價格也會相差很大!


三、影響鋰離子電池安全性的因素


1、環境溫度,不能太高或過低,最好是在正常溫度下工作;


2、收到猛烈撞擊或穿刺,會立即引起著火;


3、過度放電,使得鋰電池壽命大幅度減少;


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