磷酸铁锂电池组外壳材料设计要求及种类

来源：维多利亚3308  日期：2019-06-12 09:36  浏览量：次

　　磷酸铁锂电池组外壳材料设计要求及种类。就磷酸铁锂电池组外壳来说,就分为钢壳锂离子电池、铝壳锂离子电池、软壳锂离子电池等三大类。三种动力锂电池的内部构成要素区别不大，都是锂电池，核心差异在于圆柱和方形电池主要采用金属材料作为外壳，而软包锂电池采用铝塑膜作为封装外壳。

　　磷酸铁锂电池组外壳材料设计设计要求

　　磷酸铁锂电池组外壳设计可分为：PVC热封、塑胶、金属

　　PVC热封：锂电池组外部具体采用什么样的外壳封装形式，主要是取决于客人的产品具体需求，对于采用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。但是对于整体重量≥1kg的磷酸铁锂电池组，需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，主要是不同的磷酸铁锂电池组定型后，涉及到的外壳有可能需要开模，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一样，产品未定型前或数量需求不多，建议采用钣金制样，这样主要是制样交期较短，如批量较大，也建议开模。对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。

　　锂电池组的成本主要由电芯、PCM、结构件构成，另需要加上企业的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，锂电池价格也会相差很大！

　　磷酸铁锂电池组外壳材料种类

　　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。锂电池外壳设计可分为：PVC热封、塑胶、金属。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。锂电池组的外壳主要有钢壳、铝壳、软壳三种类型：

　　一、钢壳

　　早期方形锂离子电池大多为钢壳，多用于手机电池，后由于钢壳重量比能量低，且安全性差，逐步被铝壳和软包装锂离子电池所替代。

　　但在柱式锂电池当中，有另外一种景象，绝大部分厂商都以钢材作为电池外壳材质，因为钢质材料的物理稳定性，抗压力远远高于铝壳材质，在各个厂家的设计结构优化后，安全装置已经放置在电池芯内部，钢壳柱式电池的安全性已经达到了一个新的高度，目前绝大部分的笔记型电脑电池的电芯均以钢壳作为载体的。

　　二、铝壳

　　铝壳是一种用铝合金材料制造出来的电池外壳，主要应用于方型锂离子电池上，锂电采用铝壳包装的原因在于它的轻重量与比钢壳更安全上。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。

　　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。同样容量的磷酸铁锂电池之所以比钢壳的轻，就是因为铝壳可以做的更薄。

　　三、软包装锂离子电池

　　软包装锂离子电池由于其质量轻，开模成本较低，安全性高等优点，逐步在扩大其市场份额。主要应用于数码产品，目前也逐渐往手机、笔记本电脑、电动工具等市场发展。可以预见在未来几年内软包装锂离子电池的市场份额还将继续稳步扩大，应用范围更加广泛，因外包为铝塑膜，抗压力很弱，限于目前国内封装厂的技术和环境限制，发生鼓胀的比例还是较为偏高。

　　在国内政策高度倾向于能量密度和续航里程的前提下，软包电池的高能量密度、低重量是其最大的优势，足以使得厂商和供应商倾向选择它。但其单体电池一致性还需提升，另外也需要类似圆柱电池的行业标准不断完善，核心技术的提升也是影响未来软包电池能否成为主流的关键。

　　锂电池组外壳的设计应该注意些什么?

　　1、极片连接：建议使用超声波或点焊焊接方法，磷酸铁锂电池外壳设计应使极片不受外力。

　　2、焊锡时间不能超过3秒钟，次数不能超过5次，待极片冷却后才能进行下一次焊锡。

　　3、严禁直接加热电芯，高于100℃度会损害电芯。

　　4、锂电池的固定：电池最大面积的一面应该固定在外壳上，安装后电池不能有松动。

　　5、外壳坚韧度：锂电池组外壳应该有足够的机械强度使电池免受机械撞击。

　　6、焊接铬铁的温度必须可控且可防静电，温度不能超过350℃。

　　锂电池外壳是保护电芯和内部电路的一种保护壳，磷酸铁锂电池组外壳对于电池来说是非常重要的，因此锂电池外壳的设计对于电池来说也是极其重要的，在设计时一定要掌握好方法。