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軟包鋰電池的優點,鋰電池包設計要考慮哪些因素

來源:188金宝搏app苹果下载   日期:2019-07-04 11:02  瀏覽量:

  軟包鋰電池的優點,鋰電池包設計要考慮哪些因素?鋰離子電池的三種封裝線路分別是方形、軟包和圓柱。鋰電池包結構設計是整個電池包係統設計中極為重要的一環,是整個設計過程中占用時間最多的一環。今天就讓我們來討論一下軟包鋰電池的優劣之處,以及鋰電池包設計需要考慮什麼因素。

鋰電池包.jpg

  軟包鋰電池的優點

  1)安全性好

  軟包鋰電池在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下軟包鋰電池一般先鼓氣,或者從封口處裂開釋放能量,而金屬殼電芯則較容易產生較大的內壓而發生爆炸。

  2)比能量高

  軟包鋰電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%,較鋁殼電池輕20%,因此具有較高的質量比能量;軟包鋰電池較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,體積比能量也比較高。

  3)電化學性能良好、壽命長

  軟包鋰電池的內阻較小,可以極大的降低電池的自耗電;此外軟包鋰電池的循環壽命更長。

  4)設計靈活

  軟包鋰電池的尺寸以及形狀可根據客戶的需求定製,開發新的電芯型號。

  軟包鋰電池的不足之處

  1)標準化和成本的問題

  由於軟包鋰電池具有非常多的型號,因此在中後段的自動化程度不如圓柱電池生產線上的自動化,這使得軟包電池無法實現大規模生產,導致生產效率低下、成本高。

  2)高端鋁塑膜嚴重依賴進口

  目前國內的軟包動力電池所使用的高端鋁塑膜依舊依賴進口,造成了軟包鋰電池成本高昂,鋁塑膜國產化成為了軟包電池能否在電動汽車領域大規模應用的關鍵因素之一。

  3)一致性的難題

  就目前而言,軟包鋰電池的安全性相比硬殼和圓柱形鋰電池相對而言更穩定,但是一致性問題仍然突出,這是由於軟包動力電池在生產過程中自動化的程度比較低,造成電池的一致性較差,在動力電池充放電過程中安全性降低、易產生脹氣等問題。

  鋰電池包設計考慮的因素

  1、防爆:鋰電池包一旦出現熱失控,電池包PACK內氣壓急劇升高,這時候電池包就有爆炸的危險,所以PUW防爆閥就成了突破口,能夠及時快速泄壓。

  2、維持鋰電池包內外氣壓平衡:因為電池包在充放電過程中溫度會有變化,所以導致電池包內氣壓變化,而PUW防爆閥能夠透氣的同時又不漏水,所以能夠保持包內氣壓一直和外界一樣。

  3、考慮鋰電池包PACK管理係統設計:要考慮過衝,過放,過溫,檢測精度,電池均衡等,要確保電池安全可靠都是要經過合理設計和市場印證的。

  4、考慮儲能鋰電池包的機械結構設計:要考慮強度,抗震,散熱/加熱,防水,防塵等;要考慮電氣設計,要考慮安規,EMC安規等因素。

  5、鋰電池包結構中防水,抗震:鋰電芯浸泡後,正負極短路,持續放電,會導致電池內部結構損壞,電池組設計時需要考慮防水防塵性能。

  6、溫度對鋰電池結構的影響:“熱”因素很大程度上影響電池包PACK的結構設計,鋰電池儲能電池包對溫度環境比較敏感,溫度太高會嚴重影響電池的充放電性能和很多特性參數,例如內阻、電壓、SOC、可用容量、充放電效率和電池壽命等。

  7、鋰電池包Pack結構的材料選擇:耐高壓絕緣性能是電池包結構設計最重要的技術要求之一。電池包結構內部裝載的是各種鋰電池,電池成組後總電壓及總電流會很大,塑料具有很好的而高壓絕緣性,一般可采用強度和塑性較高的尼龍為原料,在材料中添加5%~45%的玻璃纖維,做GF強化可提高結構強度和耐振動性。

  8、外殼堅韌度:鋰電池外殼應該有足夠的機械強度使電池免受機械撞擊。

  鋰電池具有很多優於其他可充電電池的特性,包括高能量密度、重量輕、生命周期長、容量保持特性好、環境溫度適應範圍大和電流忍耐能力強等等。鋰電池對環境的適應能力比其他化學電池要強,但是大容量的特點則意味著電池組必須要設計得更加安全。

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