電池和電芯,是兩個概念。
電芯,就是電池的芯,是負責發生化學反應、產生電能的部分。
電芯加上保護電路和外殼就組成了電池。
鋰電池電芯,以包裝方式劃分,可以分為硬殼電芯、軟包電芯。
以內部電解液劃分的話,也可以分為兩類:液態鋰離子電芯、聚合物鋰離子電芯。
18650型鋰電池就屬于硬殼電芯,最早使用硬體橡膠,隨著工程塑料的發展,開始使用鋼殼、鋁殼電芯。
這種外殼主要任務是用來盛放電解液,常常用于制造液態鋰離子電芯。
聚合物鋰離子電芯使用的電解質是固態或者膠態,這種電芯往往用鋁塑膜軟包,被稱為軟包電芯。
鋁塑膜這玩意與鋰離子聚合物疊合在一起,共同形成電芯,再通過裝配成為電池,所以鋁塑膜實際上不只是包裝,而是電池的重要組成部分。
鋁塑膜一般分三層,尼龍+鋁箔+聚丙烯。
鋁箔的主要作用是防水,鋰離子電池很怕水,包裝膜一定要擋住水氣的滲入。
原理就是,鋁箔在室溫下會與空氣中的氧反應發生一層致密的氧化膜,導致水氣無法滲入。
聚丙烯起到的主要作用是在適合的溫度發生熔化、出現黏性,電池的封裝主要靠聚丙烯的這種效應。
鋁塑膜看上去簡單,但如何把三層材料均勻地、牢固地結合在一起并非易事。
東新科人們,在國內幾乎找不到合格的產品,只能從太陽國采購高質量的鋁塑膜。
在電池成本中,有接近四分之一被這種材料占去。
東新科現在的投資已經超過3000萬刀,就算電池利潤率很高,估計今年核算下來,還是虧損。
成本的大頭,還在于研制機械設備。
這種軟包電池屬于新生產品,可借鑒的工廠也不多。
于是需要設計模具、封裝設備、膠粘設備,選擇焊接設備、干燥設備、檢測設備。
所以從各種測試到量產,歷時了半年多的時間。
在摩托羅拉手機選用東新科的電池前,東華電子已經訂購了10萬只軟包電池,用在p3上,三倍之于普通電池的價格,讓李昊咂舌不已。
不過羊毛出在羊身上,能充電的p3,多花點錢怎么啦!
關于動力電池,已經進入測試階段。
留虬工研院材料所儲能材料技術研究組開發的鋰離子電池單元組,應該是由18650電池串聯起來,組成多個電池組,應用的技術主要在電池控制、安全控制方面。
寧玉波他們現在正在做軟包動力電池的串聯和并聯測試,遇到的難題不小。
寧玉波的感觸就是軟包電池做小容量、做單體電池難度不大,就是一致性有些差,但是串聯和并聯,組成電池組后就容易出現各種問題。
最危險的就是內部短路。
為了解決動力電池組萬一出現的問題,陳棠華博士正在研制一種智能傳感裝置,能夠檢測電池運行狀態,防止有任何安全事故發生。
其實就可靠性來說,真的是用18650圓柱電池組裝成電池組更現實。
不過,軟包電池的優勢在于,它的重量輕,能量密度大,空間效果好。
重量輕,是因為沒有那么重的殼。
空間效果好,也是因為軟包電池可以做成長方形狀以及任意尺寸,更方便填充進電池組里,比圓柱電池節省大量空間。
現在寧玉波已經將動力電池組的研制任務交給另外一位黃博士,他把精力集中到改善正極、負極和電解質的材料上。
孫學松也把主要精力放在電池廠的生產管理上,同時接過了測試動力電池組的任務。
梁洪健利用關系接了一個大訂單,做藍牙耳機電池