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>> 金属外壳带电
>> 没有套管的电池组风险
>> 电池组中的摩擦和磨损
>> 实际情况:热影响极小
● 标识和可追溯性
>> 18650 电芯
>> 21700 电芯
>> 32700 电芯
>> 4680 电芯
>> 60 系列大型圆柱形电芯
>> 锂离子电池
>> 钠离子电池
>> PVC 热缩套管
>> PET 热缩套管
>> 哪种更好?对于高性能电池组,PET 套管越来越受到青睐,尤其适用于:
● 环境和合规性考量
● 常见问题解答
>> 6. 为什么对于像 4680 这样的较大尺寸电池来说,套管更加重要?
电池套管通常被视为包裹圆柱形电池的简单外层,但它们在安全、绝缘、识别和性能保护方面的作用远比许多人意识到的要重要得多。从 18650 和 21700 锂离子电池到新兴的钠离子电池以及大直径的 4680 和 60 系列电池,热缩套管已成为现代电池设计中的关键组件。本文探讨了电池套管是否真正“有效”,并从电气、机械、热学和安全角度分析了其功能,尤其关注 PET 和 PVC 热缩材料。

电池套管是一种包裹在圆柱形电池上的热缩管。它通常由 PVC 或 PET 热缩材料制成,是电池金属外壳的主要外部绝缘层。
圆柱形电池具有导电的钢或铝金属外壳。如果没有适当的绝缘,当电池接触导电表面、电池座或电池组中的相邻电池时,很容易发生意外短路。
套管并非装饰品,而是一种功能性的安全组件。
在大多数圆柱形锂离子和钠离子电池中:
* 整个外部金属外壳连接到负极。
* 正极位于顶盖处,与外壳绝缘。
如果金属外壳接触到也与正极接触的导电物体,就会立即发生短路。
在电池组中,电池:
* 紧密排列
* 插入金属支架
* 通过镍片或母线连接
* 暴露在振动和移动中
如果没有套管,即使是轻微的摩擦也可能导致金属与金属直接接触,从而导致短路、火花、过热或热失控。
这就是套管发挥作用的地方。
是的。这是它们最重要的功能。
PET 和 PVC 热缩套管都具有高介电强度,这意味着它们可以承受高电压而不会发生电击穿。它们可以防止:
* 电池单元之间的短路
* 电池单元与支架接触
* 组装过程中工具意外接触
* 外部导电碎屑接触
在18650、21700等圆柱形电池,尤其是大型4680电池中,表面积更大,增加了意外接触的风险。保护套可作为可靠的绝缘屏障。
电池组会经历:
* 运输过程中的振动
* 热循环引起的膨胀和收缩
* 组装过程中的搬运
* 长期机械应力
裸露的金属外壳很容易被刮伤。划痕会导致:
* 保护涂层脱落
* 产生腐蚀点
* 增加电气危险风险
保护套可作为牺牲层,吸收机械磨损,而不是让电池外壳直接承受磨损。

大型电池更重,会在电池组内部产生更大的机械应力。保护套有助于减少:
* 电池单元之间的摩擦
* 与支架的磨损
* 长期表面疲劳
一个常见的担忧是保护套是否会阻碍散热并降低冷却效率。
PVC和PET保护套非常薄,通常在0.05毫米到0.15毫米之间。这种厚度不会显著阻碍散热。
事实上:
* 圆柱形电池的大部分热量是从两端散发的,而不是侧壁。
* 与金属外壳的导热性相比,保护套的厚度可以忽略不计。
* 合理的电池组设计会使用空气间隙或冷却板。
如果设计得当,保护套不会显著增加电池内部温度。
如果电池发生故障:
* 保护套可以延缓火焰蔓延
* 提供暂时的火花隔离
* 减少火焰与相邻电池的直接接触
与PVC相比,PET保护套具有更高的耐温性,使其在高温情况下更加稳定。
这种延缓作用对于防止电池组发生连锁反应至关重要。
电池保护套还用于:
* 印刷电池规格
* 印刷品牌和型号
* 根据化学成分或容量进行颜色编码
* 安全警告和二维码
如果没有套管,直接在金属罐上进行标记既困难又不清晰。
这在电池组维护、分拣和质量控制中至关重要。

这是最常见的圆柱形电芯。套管的作用:
* 防止密集排列的电池组发生短路
* 提供基本的绝缘和标识
更大的直径意味着更大的暴露表面积。套管对于以下方面更加重要:
* 电气绝缘
* 机械耐用性
常用于磷酸铁锂和钠离子电池应用。这些电芯更厚更重。套管有助于管理:
* 机械磨损
* 安全的电池组集成
由于表面积更大,能量更高,风险水平也随之增加。套管对于以下方面至关重要:
* 大接触面积的绝缘
* 减少结构化电池组中的摩擦
这些电芯用于储能和高功率应用。这里的套管必须具备:
* 机械强度高
* 热稳定性好
* 在长期使用寿命内具有可靠的电气性能
* 能量密度更高
* 热失控风险更大
* 套管是关键的安全屏障
* 通常尺寸更大
* 能量密度较低,但仍然是导电金属外壳
* 套管提供必要的绝缘和耐用性
无论化学成分如何,其功能保持不变。

材料选择至关重要。
优点
* 成本低
* 易于收缩
* 印刷性能好
* 应用广泛
缺点
* 耐温性较低
* 燃烧时会释放有害气体
* 对环境不太友好
* 机械强度适中
优点
* 耐温性更高
* 机械强度更好
* 对环境更安全
* 长期稳定性更好
* 介电强度更高
缺点
* 成本略高
* 需要更精确的收缩控制
* 21700 和 4680 型电池
* 电动汽车电池组
* 储能系统
* 长寿命应用
PVC 仍然广泛应用于消费电子产品和对成本敏感的市场。
它们不会影响:
* 容量
* 内阻
* 充电速度
* 放电速率
它们只会影响外部安全性和耐用性。
套管破裂会使金属外壳暴露在外,造成直接的电气危险。
因此:
* 损坏的套管必须更换
* 在电池组组装过程中,套管损坏的电芯通常会被淘汰
* 更换套管是一种常见的维修方法
这足以证明套管的重要性。
现代电池组装配线的设计都基于套管的存在。夹具、支架和焊接位置都依赖于绝缘的电芯本体。
如果没有套管:
* 组装风险增加
* 短路现象频发
* 生产良率下降
经过多年的充放电循环,振动和热膨胀会缓慢磨损表面。套管可以防止:
* 长期磨损
* 绝缘层劣化
* 潮湿引起的腐蚀
它们延长了电池组的安全使用寿命。
出于环保考虑,许多市场正在逐步淘汰 PVC 材料。PET 套管符合更严格的环保和回收标准。
这也是 PET 套管在先进电池系统中占据主导地位的另一个原因。
当然有效。
它们的作用包括:
* 电气绝缘
* 机械保护
* 热安全缓冲
* 标识载体
* 电池组集成辅助
* 长期耐用性增强
如果没有套管,圆柱形电池将更加危险,并且在电池组中使用也更加不便。
不可以。暴露的金属外壳会造成短路的高风险,对电池组的使用不安全。
对于高性能和高温应用来说,是的。PVC 适用于低成本应用。
不会。它们的厚度太小,不会显著影响散热。
因为暴露的金属会导致危险的电接触。
是的。金属外壳仍然导电,需要绝缘。
因为较大的表面积会增加电气和机械接触的风险。