锂离子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,它含有的重要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,这五种合金在锂离子电池包铝壳中发挥着不同的用途,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,使得锂离子电池铝壳成为外壳的主流,锂离子电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场供应技术更加优越的锂离子电池产品。
在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂离子电池包的使用占有优势。而在大部分发展我国家,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;软包锂离子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离子电池包软包电池,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,铝壳锂离子电池材料已完全国产化,而软包锂离子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离子电池。因此,在同等容量下整体材料成本比软包锂离子电池低10%左右。此外,成品加工简单、可靠且成本优势明显。。此外,铝壳锂离子电池成品加工简单,Pack锂离子电池包可靠且成本优势明显。
软包锂离子电池重要面向中高端市场,单位产品的利润率较高,在同等产量条件下,相对利润高于铝壳锂离子电池,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。
铝壳锂离子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,防止了封口处老化、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。
软包锂离子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离子电池轻10%-20%左右。锂离子电池软包在技术成熟度逐渐提升的条件下,具备替代铝壳锂离子电池的潜能,优势将进一步凸显。
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