方壳电池为什么要包Mylar?

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大家好!我是不言,这是我的第211篇原创文章。

看资料的时候,我被一个问题绊住了——方壳电池入壳之前,为什么一定要包一层Mylar薄膜?这道工序,到底在防什么?

后来翻了些材料,又问了工程师,算是把逻辑拼完整了。

1. Mylar是什么?

先说清楚对象。

Mylar是一种用于电池绝缘的专用薄膜,材料成分是聚酯薄膜(PET)——一种坚韧的高分子材料。

核心特性三个字:高强度、高绝缘、耐高温。

说人话就是:这层膜够结实,能扛住入壳时的机械冲击;电性能上能把裸电芯和金属壳体彻底隔开;热稳定性也够,不会因为电池工作时的温升而失效。

2. 为什么一定要包Mylar?

包Mylar是电芯入壳前的关键工序,主要防止三件事。

目的①:绝缘防护,防止短路

裸电芯(极组)和金属壳体(铝壳)之间,如果没有任何隔离,负极一旦触碰到铝壳,壳体电位瞬间拉低——轻则腐蚀,重则内部短路。

Mylar膜就是这道隔离层。把负极和壳体之间的直接接触通道堵死,这是最基本的功能。

目的②:防止铝壳腐蚀

铝壳腐蚀的本质是电化学腐蚀,形成铝锂合金。这件事要发生,需要两个条件同时成立:电子短路(负极与壳体导通)+ 离子短路(锂离子接触到铝壳)。

Mylar膜绝缘阻断了电子通路,完整的包覆形态又阻断了离子通路——两个条件同时失效,腐蚀无从谈起。

目的③:保护裸电芯

入壳过程中存在机械摩擦,压装时还有挤压冲击。裸电芯的极组和隔膜其实很脆弱,没有这层缓冲,容易被划伤或挤压变形。Mylar在这里扮演了保护层的角色。

3. 补充:Mylar对比其他方案

资料里也提到了替代方案,有助于理解为什么Mylar成了主流。

Mylar vs 绝缘支架

Mylar优点:重量轻、成本低,有利于提升电池能量密度

Mylar缺点:对生产工艺要求更高,极组位置相对不易控制,入壳难度稍大

支架优点:稳定性好,工艺简单,有助于固定电芯形状

支架缺点:重量大,影响能量密度,成本较高

特殊情况

个别设计(比如小πP7+电芯)会用绝缘胶纸代替Mylar,通常是因为结构空间限制,Mylar无法热熔焊接。

总结

方壳电池包Mylar是一项至关重要的安全工艺。Mylar膜作为一种轻质的PET绝缘膜,通过在电芯与铝壳之间建立可靠的绝缘屏障,从根本上防止了因内部短路导致的电池失效,以及因铝锂反应引发的壳体腐蚀问题,保障了电池的安全性和使用寿命。

敬畏工艺,敬畏数据。

以上内容均为本人日常工作,交流,阅读文献所得,由于本人能力有限,文中阐述观点难免会有疏漏,欢迎业内同仁积极交流,共同进步!

参考资料(锂电解码资料库可下载):

锂离子动力电池铝壳壳体电位研究,蔡晓利

锂离子电池设计理论教材

       原文标题 : 方壳电池为什么要包Mylar?

(来源:维科网)
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