圓柱鋰電池和軟包鋰電池哪種更安全?
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-10 10:32
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安全是動(dòng)力電池包的重中之重。軟包鋰電池的包裝材料和結(jié)構(gòu)使其擁有一系列優(yōu)勢(shì)，比如，安全性能好，軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，發(fā)生安全問題時(shí)，軟包電池一般會(huì)鼓氣裂開，而不像鋼殼或鋁殼電芯那樣發(fā)生爆炸。
圓柱鋰電池安全嗎?
軟包和方形鋰電池相比，18650圓柱形鋰電池，是商業(yè)化最早，生產(chǎn)自動(dòng)化程度最高，當(dāng)前成本最低的一種動(dòng)力電池。圓柱鋰電池的特點(diǎn)如下：
1)單體一致性較好。圓柱鋰電池的一致性是指用于成組的單體電池的初期性能指標(biāo)一致，包括：電容、阻抗、電極的電氣特性、溫度特性、衰變速度等。
2)單體的力學(xué)性能較好，與方型和軟包電池相比，封閉的圓柱體，近似尺寸下，可以獲得最高的彎曲強(qiáng)度。
3)技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低廉，但同時(shí)，成本優(yōu)化的空間也已經(jīng)消耗的差不多。
4)單體能量小，發(fā)生事故時(shí)，形式易于控制，但這一點(diǎn)也正在成為它被取代的理由。
圓柱形電池和方型電池是目前業(yè)界兩大主流方向。圓柱鋰電池正負(fù)極之間由隔膜分開，通過卷繞形成卷芯。通常正負(fù)極極片焊接有正負(fù)極極耳并分別通過兩側(cè)引出。極耳焊接于正極和負(fù)極外殼。電解液加注于殼體內(nèi)。一般情況下，圓柱型鋰電池由于卷芯電流密度和散熱的限制，容量不能做得太大。
圓柱形鋰電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，正負(fù)極界面緊密，生產(chǎn)線成熟，成本低，成組散熱好，安全性能優(yōu)秀。其缺點(diǎn)是內(nèi)阻相對(duì)較高，成組要求高?；仡^說說18650圓柱鋰電池，這種經(jīng)常被各種山寨移動(dòng)電源廠商攻擊的“古老”電池，目前依然廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備，典型如移動(dòng)電源。事實(shí)上，在高端應(yīng)用領(lǐng)域，比如專業(yè)影像設(shè)備、筆記本電池，18650一直是主力角色，特斯拉電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用更是提升了這種鋰電池的高安全性形象。
軟包鋰電池安全嗎？
軟包鋰電池只是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼。在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池最多只會(huì)鼓氣裂開。軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)有安全性能好，重量輕，容量大，內(nèi)阻小，設(shè)計(jì)靈活等。軟包鋰電池內(nèi)部組成與方形、圓柱鋰電池的區(qū)別不大，最大的不同之處在于軟包鋰電池包采用鋁塑復(fù)合膜作為外殼，方形和圓柱電池采用金屬材料作為外殼。
一般來說，軟包鋰電池還是很安全，只要不是劇烈撞擊，穿刺，投入火中，基本很安全。正常使用，嚴(yán)格按照說明書執(zhí)行是安全的。
但是軟包鋰電池的安全性仍有待提高。事實(shí)上，鋰電池包出現(xiàn)燃燒甚至爆炸的根源在于電池內(nèi)部的熱失控，本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱升高溫度，反過來又會(huì)讓系統(tǒng)變得更熱，熱失控是很常見的現(xiàn)象。
軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)：
1.安全性能好
軟包電池，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會(huì)發(fā)生爆炸。
2.重量輕
軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。
3.容量大
軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%。
4.內(nèi)阻小
軟包電池的內(nèi)阻較鋰電池小，目前國產(chǎn)軟包電池芯的內(nèi)阻最小可做到35mΩ以下，極大的降低了電池的自耗電。
5.設(shè)計(jì)靈活
軟包電池的形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號(hào)。
作為鋰離子電池安全與性能最為良好的封裝方式，軟包雖然在價(jià)格上比其它方式都要高，但這也并不影響它在各個(gè)領(lǐng)域里的廣泛運(yùn)用。像對(duì)于柱形和方形鋰離子電池外殼是由全金屬材料封裝，相比軟包鋰離子電池來說，重量大，危險(xiǎn)性高電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)外殼鼓裂很容易發(fā)生爆炸失火事故。
而對(duì)于軟包鋰離子電池，就算電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，最終也不會(huì)發(fā)生爆炸這類事件。最大的損傷便是電池本身，軟包鋰離子電池的外殼是由一種柔軟的物質(zhì)-鋁塑膜封裝成，發(fā)生意外只會(huì)是在外殼表面裂幾個(gè)口子。所以，在安全性方面，軟包鋰電池是首當(dāng)其沖的。
