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电池壳体知多少?

新能源时代  · 公众号  ·  · 2025-01-04 11:24

正文

作为电池体系的关键组成, 电池壳体起到对内部电化学系统固定和全密封作用 壳体的结构强度、散热等性能是衡量电池工作能力的重要指标。

随着实际应用的需要,对电池的能量密度、安全和循环寿命提出了更高的要求,除使用高比能量的电极材料外, 降低电池壳体结构件的质量、提高其强度和散热性能,是提升电池性能的重要途径之一。

电池的正极、负极、隔膜和电解液组成的电芯置于壳体内,电 池在充放电过程中产生一定量的气体,形成对壳体内部的气体压力 。同时,电芯也会膨胀,膨胀力主要作用于与电芯接触部位的壳壁部分, 电池壳的结构强度必须足以抵抗电芯膨胀力而不能发生破裂 ,而且反作用力又加在电芯上起到固定电芯的作用,重要的是,这个反作用力还会影响到电池内部的电化学反应[1]。


钢 壳


圆柱形锂电池多采用具有 较强物理稳定性的钢材 材料作为外壳材质。为了防止电池正极活性材料对钢壳的氧化,生产企业通常采用 镀镍 的方式来保护钢壳的铁基体。


电池钢材质: 厂家圆柱形锂离子电池外壳使用 电池专用的 BDCK 冷轧材料 电池钢,目前在国内只有 宝钢 一家可以批量生产,并逐渐取代了进口钢材。


壳电池的 盖帽使用SPCC 普通冷轧材料。

BDCK—— B: B ao Steel的简写(宝钢)   DCK:Dian Chi Ke的简写(电池壳)

电池壳相关标准: GB/T34212-2017《电池壳用冷轧钢》 2018-06-01实施

电池钢壳制造过程:


铝合金外壳


铝合金用作动力电池铝壳优点:

  • 密度为钢的1/3,轻量化空间大;

  • 导热能力是钢的5倍;

  • 单位重量吸收能量是钢的2倍;

  • 延伸性能好;

  • 可塑性强、可焊性好,生产性好;

  • 铸造性能良好,可加工成不同形状;

    耐腐蚀,易于回收再生

铝壳材质 国家标准: GB/T33824-2017《新能源电池用壳及盖用铝及铝合金板、带材》

2017-5-31发布                 2017-12-01实施



选用某型号铝合金做动力电池外壳,主要考虑该合金满足:

  • 足够强度(如某品牌要求抗拉强度200MPa)

  • 该铝合金产品做成的动力电池外壳具有抗冲击、不易破裂和泄漏

  • 耐腐蚀(使用寿命长);

  • 耐热性好(长期在100 ℃ 下使用);

  • 导热性好(180W.m-1.K-1);

  • 焊接性能优。

    一般选用 3003铝锰合金:

圆 柱 形 铝 壳 电 池


生产厂家: 合肥国轩,波士顿电池,浙江谷神等。

方 形 铝 壳 电 池

生产厂家: 三星SDI 、国轩高科、力神、宁德时代等




铝 塑 膜



软包电池制作流程:


参考文献

[1] 郝永辉,陈军,焦萌. 高比能锂离子电池壳体设计,电源技术研究与设计,2016,40(8).

--【电池工艺】--


[1] 精品 | 锂电池之正极配料

[2] 精品 | 锂电池之负极配料和涂布

[3] 精品 | 锂电池之对辊和分切

[4] 精品 | 正极涂布

[5] 精品 | 锂电池之入壳和滚槽

[6] 精品 | 锂电池之电芯烘烤、注液与超焊盖帽

[7] 精品 | 锂电池之封口和清洗

[8] 精品 | 锂电池之化成和分容


--【电池设计】--


[9] 软包卷绕电池设计——电化学设计篇

[10] 软包卷绕电池设计——结构设计篇

[11] 【干货】锂扣式电池组装与测试


--【设计理论】--


[12] 锂电池浆料沉浆理论计算

[13] 锂电池极片设计理论

[14] 【干货】锂电池极耳设计理论公式

[15] 电池盖帽工作原理【篇一】

[16] 电池盖帽工作原理【篇二】

[17] 磷酸铁锂电池原料物化参数对电性能的影响







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