軟包電池的事

軟包電池，其實(shí)就是用鋁塑膜作為電池的包裝材料。相比之下，鋰離子電池包裝分為兩類，一類是軟包電池，另一類是金屬殼電池。金屬殼單元包括鋼殼和鋁殼、圓柱和正方形等。

軟包電池的包裝材料和結(jié)構(gòu)具有安全性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)。軟包電池采用鋁塑膜封裝。當(dāng)安全問(wèn)題發(fā)生時(shí)，軟殼電池通常會(huì)爆炸，不像鋼或鋁殼電池爆炸。重量輕，同容量鋼殼鋰離子電池重量輕40%，鋁殼鋰離子電池重量輕20%;軟包電池的內(nèi)阻比鋰離子電池小，大大降低了電池的自耗。循環(huán)性能好，軟包電池的循環(huán)壽命更長(zhǎng)，100次循環(huán)的衰減比鋁殼的衰減小4%~7%。設(shè)計(jì)靈活，形狀可變?nèi)我庑螤?，可更薄，可根?jù)客戶需求定制，開(kāi)發(fā)新型電池機(jī)型。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)方形、圓柱形和柔性鋰離子電池的產(chǎn)量分別為17GWh、10.1GWh和19.8GWh，分別占36.4%、21.5%和42.3%。

隨著新能源汽車補(bǔ)貼政策的出臺(tái)，電池系統(tǒng)能量密度已成為一項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。三元柔性電池的容量比同等尺寸的鋼殼鋰離子電池大10~15%，比鋁殼電池大5~10%。但是重量比同等尺寸的鋼殼電池和鋁殼電池輕。因此，新的補(bǔ)貼政策更加有利于三元柔性電池。鑒于soft-pack電池的優(yōu)勢(shì),行業(yè)專家預(yù)測(cè),隨著電池的發(fā)展路線,soft-pack電池的普及率在新能源汽車市場(chǎng)將繼續(xù)新增,和soft-pack電池將占超過(guò)50%的所有類型的電池在未來(lái)。

外殼中使用的材料決定了它們不同的包裝方法。軟袋有鋁塑膜，要使用熱包裝;金屬外殼通常用激光焊接密封。通常有三層鋁塑料薄膜、尼龍層是確保鋁塑料薄膜的外觀,減少損壞外殼,以確保生產(chǎn)鋰離子電池之前,膜不會(huì)變形,防止空氣,特別是氧氣滲透,保持電池的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)確保包裝鋁箔具有良好的變形能力。鋁層是一層金屬鋁，其用途是防止水滲入，保持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境具有一定的厚度和強(qiáng)度，防止細(xì)胞受到外部損傷。鋰離子電池很怕水，一般要求極的含水量在PPM的水平，所以包裝膜必須能夠阻擋水和氣體的滲透。尼龍不防水，不能保護(hù)。在室溫下，金屬鋁與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成一層致密的氧化膜，防止水蒸氣滲透并保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部。鋁層還供應(yīng)了彈坑的延展性時(shí)，鋁塑料薄膜形成。PP是聚丙烯的簡(jiǎn)稱，這種材料的特點(diǎn)是在100攝氏度以上的溫度下熔化和粘度。因此，電池的熱封裝重要依賴于封頭的熱效應(yīng)下PP層的熔化和粘結(jié)，然后將封頭拆下進(jìn)行溫度固化和粘結(jié)。聚丙烯在電池內(nèi)不被有機(jī)溶劑溶解和溶脹，有效防止內(nèi)部電解質(zhì)與鋁層接觸，防止鋁層被腐蝕。

鋁塑薄膜看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但實(shí)際上如何將三層材料均勻牢固地結(jié)合在一起并不容易。遺憾的是，現(xiàn)在鋁塑膜的質(zhì)量基本上都是從日本進(jìn)口的，國(guó)內(nèi)的質(zhì)量還有待提高。