敢说你足够了解锂电池?这些锂电池的区别你知道吗?
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手机锂电池、手机锂电池保护板、手机锂电池的保养方法,这都是小编在上篇文章中提及的。为增进大家对锂电池的认识,本文将对软包锂电池、锂电池包以及铝壳锂电池进行详细介绍。如果你对锂电池具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、软包锂电池与锂电池包及铝壳锂电池的基本概念
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。
锂电池包:“锂电池”,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。锂电池包大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂电池包的主要构成为正负极、电解质、隔膜以及外壳。
铝壳锂电池:
锂电池铝壳是一种用铝合金材料制造出来的电池外壳,铝壳电池从外表来说,一种是硬壳,一种软壳。主要应用于方型锂电池上,锂电池包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。
二、软包锂电池与锂电池包及铝壳锂电池的区别在哪里?
①应用领域
软包锂电池主要应用在移动互联网、移动电源和数码产品比如智能手机、笔记本电脑、摄像机等等。
锂电池包应用场景就比较广泛,小型机房、弱电间等室分系统、新能源户外站点、通信基站、室内户外无空调站点、广电、部队、石油和气象等无人站点。
②结构特点
软包锂电池所用的关键材料,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。
锂电池包:锂电池采用作为一个锂电池包的形式组装起来,能量比更高,使用时间和寿命都更长。锂电池包的主要构成材料为正负极、电解质、隔膜。
③能量比和重量
软包锂电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%;同等规格尺寸的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%。
锂电池包的能量密度是铅酸电池的3~4倍,是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂电池就会比铅酸、镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
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包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。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。
在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂电池包的使用占有优势。而在大部分发展中国家,如印度、中东等地区,铝壳电池则具有明显优势。
技术成熟度方面,铝壳技术已非常成熟,且对材料技术(如气胀率、膨胀率等指标)要求不高,业内不存在技术壁垒;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。铝壳电池制造自动化程度高于锂电池包软包电池,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。
制造成本来看,铝壳锂电池材料已完全国产化,而软包锂电池包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。。此外,铝壳锂电池成品加工简单,Pack锂电池包可靠且成本优势明显。
软包锂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,相对利润高于铝壳锂电池,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。
铝壳锂电池采用激光封口工艺,而软包锂离子电池采用热熔工艺,密封性上,铝壳电池优于软包锂离子电池,避免了封口处老化、漏气;软包锂离子电池的爆破压力远小于铝壳电池,由于采用铝塑复合膜包装,软包锂离子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,而铝壳电池采用全密封工艺,同样条件下,气压不易排出,增大了安全隐患。
软包锂电池包的质量能量密度高于铝壳电池,同样体积的电池(2Ah~5Ah),软包锂离子电池要比铝壳锂电池轻10%-20%左右。锂电池软包在技术成熟度逐渐提升的条件下,具备替代铝壳锂电池的潜能,优势将进一步凸显。
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