锂离子蓄电池铝壳合金分对电池性能的影响

锂离子蓄电池铝壳合金分对电池性能的影响
目前锂离子蓄电池应用比较广泛，它以比能量高及设计灵活为主要特点，现在比起其它体系的电池，锂离子蓄电池在便携式电池中占63%的销售值[1]。这就是人们为何在基本原理和应用上特别关注锂离子蓄电池的原因[2]。其中铝壳锂离子蓄电池应用较多，现在铝壳锂离子蓄电池主要有方角和圆角两种。铝壳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。这些成分的主要作用是：Cu和Mg进步强度和硬度，尤其可以使铝合金具有时效硬化的特性，使之通过处理而明显强化;Mn主要进步耐腐蚀性;Si增强含镁铝合金的热处理强化效果;Fe可以进步高温强度[3]。合金成分含量不同，对电池壳的影响也不同。实验证实，进步Cu和Mg的含量会改进电池壳的强度和硬度，抵制电池的鼓胀，也进一步影响电池性能。　　我们以053450A/860方角铝壳锂离子蓄电池为研究对象，研究分析了壳材质合金含量对电池及性能的影响。　　1实验　　1.1实验电池的制作　　053450A/860电池，壳壁厚0.25mm，外形厚5.0mm，最大偏差不大于0.05mm。此型号电池制作工艺较成熟，电池壳薄厚居中，芯进壳松紧适中，因此以它为例来说明壳材质成分对电池的影响。表1是铝材的三种不同合金成分，分别制作此三种材质的053450A壳各100只，每种材质壳的代号分别为053450A1、053450A2、053450A3。各取50只壳进行材质性能检测，分别测定材质硬度及材质鼓胀情况，三种合金成分铝材的壳硬度分别为46.78、52.36、61.49HV;壳鼓胀量分别为0.98、0.75、0.61mm。需要说明的是测硬度的仪器采用维氏硬度计，丈量前要选择较光滑、平整的壳壁，否则会影响丈量值;材质的鼓胀量实验是在对电池壳进行封口时，从注液孔注进相同气压丈量同一位置的鼓胀值得到的。表2是丈量得到的这100只电池壳的外形尺寸均匀值，可见壳外形尺寸基本一致。按照正常生产工艺，涂布正、负极片并压光，保证压光厚度一致，并分切成宽度一致的小片。选用16μm隔膜，经相同尺寸卷针卷绕成电芯。　　在注液工序注进等量的电解液，然后进行化成、分选，并进进老化库老化。总之，确保这150只实验电池填充物一致，执行工艺一致。老化后的成品电池厚度均匀值分别为5.20、　　5.14、5.10mm，膨胀系数均匀值分别为1.038、1.024、1.018。