鉅大LARGE | 點擊量:3477次 | 2022年04月26日
鋰電池外殼材質是采用鋼殼好還是鋁殼好
鋰離子電池的外殼材料一般有鋁和鋼兩種類型,這種材料制作出來的鋰離子電池外殼各有特點,那么到底哪種更好呢?
一、鋁殼
鋁殼是一種用鋁合金材料制造出來的電池外殼,重要應用于方型鋰離子電池上,鋰離子電池采用鋁殼包裝的原因在于它的輕重量與比鋼殼更安全上。
鋁殼設計有方角和圓角兩種,鋁殼的材質一般為鋁錳合金,它含有的重要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,這五種合金在鋰離子電池鋁殼中發揮著不同的用途,如Cu和Mg是提高強度與硬度,Mn提高耐腐蝕性,Si能增強含鎂鋁合金的熱處理效果,Fe可以提高高溫強度。
二、鋼殼
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
但在柱式鋰離子電池當中,有另外一種景象,絕大部分廠商都以鋼材作為電池外殼材質,因為鋼質材料的物理穩定性,抗壓力遠遠高于鋁殼材質,在各個廠家的設計結構優化后,安全裝置已經放置在電池芯內部,鋼殼柱式電池的安全性已經達到了一個新的高度,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。
早期方形鋰離子電池大多為鋼殼,多用于手機電池,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。但在柱式鋰離子電池當中,有另外一種景象,絕大部分廠商都以鋼材作為電池外殼材質。
電池鋼殼要具備一定的防腐蝕性能和抗高溫特點,這些關于鋼殼產品的使用也有很大的影響,用戶平時在使用鋼殼產品的過程中,假如產品的防腐蝕能力不高,或者是關于高溫環境沒有抵抗能力,都會降低鋼殼產品的應用情況,所以在選用鋼殼產品時,要符合最基本的制作要求。
鋁殼合金材料構造有著顯著的安全性能考慮,這種安全性能可以用材質厚度與鼓脹系數來表示。
同樣容量的鋰離子電池之所以比鋼殼的輕,就是因為鋁殼可以做的更薄。從鋰離子電池的工作機理來看,充電時,鋰離子脫嵌,正極體積膨脹;放電時,鋰離子從正極嵌入,負極膨脹;都會造成實體膨脹,通過適當的合金配方可以降低鼓脹系數。
鋰離子電池鋼殼缺陷
電池鋼殼缺陷出現是多方面的,有的是原材料表面及內部缺陷造成的,有的是沖壓加工方面造成的缺陷,而材料表面質量受出廠時的表面質量,以及受中間加工配送環節、倉儲及使用條件的影響。
1、拉絲
在鋼殼上呈現一條或多條貫穿整個鋼殼的肉眼可見的線狀缺陷。
2、擦傷
在鋰離子電池鋼殼上呈現∪形不開口狀,這種擦傷缺陷由電池鋼帶表面擦傷引起,能在對應的鋼帶表面找到擦傷痕跡。按照程度區分可分為淺度擦傷和深度劃傷。其中,深度劃傷有時會導致電池殼開裂的現象,而這種缺陷往往會被判為砂眼缺陷。
3、點狀凹坑
在鋼殼上呈現不規則狀點狀凹坑,往往被誤判為砂眼缺陷。
4、砂眼
在使用電池殼鋼的生產過程中,典型的缺陷是砂眼缺陷。出現砂眼的原因可以分為鋼板表面缺陷、鋼質夾雜以及用戶模具維護及后工序鍍鎳方面的原因。
總結:鋰離子電池鋁殼比鋼殼好。雖然鋁殼價格比鋼殼成本略高、但資源供應豐富、建設規模大、工藝先進、環境影響小、節能減排、盈利能力高。但是鋼殼性能優越,抗沖擊力大、從市場、技術、經濟、工程等角度的調查研究和分析比較,仍會在未來市場占主導地位。
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