锂电池外壳材料有哪些种类:
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,接近或超过钢,塑性好。电池测试系统检测
锂电池的外壳主要有钢壳和铝壳两种类型:
1、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。
2、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。电池测试系统检测
锂电池外壳用铝壳、钢壳还是塑料壳好?
锂电池铝壳、钢壳、塑料壳各有利弊,不能简单评判,看使用场合,看评判标准。
铝壳锂电池能量密度塑壳,铝壳本身因为是金属壳体要做绝缘处理;塑料壳本身具有绝缘性能,端盖极柱处处理简单,pack时也比较方便,但其能量密度比铝壳低。电池测试系统检测
锂电池外壳的需求与设计:
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的电池组,需要在电芯之间加固定支架,加玻纤板防护后,再采用PVC热封。电池测试系统检测
电池结构:
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正极的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。电池测试系统检测
锂电池特点:
1、能量比较高。具有高储存能量密度,已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正的电池1C(DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;
3、额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术,将电压调至3.0V,以适合小电器的使用。
4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
5、自放电率很低,这是该电池的性之一,一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;
6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5;
7、高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;电池测试系统检测
8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质;
9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。
废旧锂电池回收后如何处理与加工
对废弃锂电池进行预处理后,一般得到的破碎产物成分较为复杂,包括锂电池外壳、正材料、负材料,铜集流体、铝集流体、隔膜、电解液等,需要进一步分离处理。有价金属的回收利用工艺针对废弃锂离子电池的金属回收工艺主要有物理分选法、火法冶金法及湿法冶金法。对于废旧锂电池的用处,我们知道,废锂电池中的钴、锂、铜及塑料等均是宝贵资源,具有高的回收价值。
废旧锂电池主要由外壳、正、负、电解液与隔膜组成。正是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负结构与正类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。对废旧锂电池的回收利用,常用的废锂电池资源化方法包括湿法冶金、火法冶金及机械物理法。相比于湿法及火法,锂电池粉碎机采用机械物理法无需使用化学试剂,且能耗更低,是一种环境友好且的方法。电池测试系统检测
1、物理分选法
物理分选法是以物料的粒度、密度、磁性等物料性能差别为基础的分选方法,主要有筛分、重力分选、浮选、磁选等。先采用立式剪碎机、风力摇床和振动筛对废弃锂离子电池进行分级处理,破碎及分选后得到正材料、负材料、隔膜、集流体等。再对正材料、负材料进行500℃热处理,然后通过浮选法俞离锂钴氧化物和石墨,该工艺的锂钴氧化物回收率可达97%。
2、火法冶金法
火法冶金法需要对废弃锂电池进行预处理,剥去电池外壳,然后将混合材料进行还原焙烧,黏结剂等有机物以气体形式逸出,低沸点的氧化锂大部分以蒸气形式逸出,用水吸收回收,其他金属(铜、镍、钴等)则形成金属合金,后续用湿法冶金技术进行深加工,电解质中的氟、磷等被固化在炉渣中。
锂电池包的回收利用处理这一问题,实际上现在的回收利用市场还不够完善,但是市场也好政策也好都在尽可能的对锂电池包的回收问题进行处理。毕竟锂电池包的应用领域也是比较多的,如果废弃的锂电池包没有渠道来进行处理,不仅是对资源的浪费,也会对环境造成影响。电池测试系统检测
锂电池包的回收利用方法
锂电池包可以根据报废的的程度选择不同的利用方法。报废程度高的锂电池包选择回收拆解,收集可用材料再投入制作使用;报废程度低的可选择进行梯次利用,将其在需求能量较低的领域投入使用,根据能量梯次进行再利用。电池测试系统检测