軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)與鋰電池包設(shè)計(jì)要考慮哪些因素？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-26 08:25
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鋰電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)電池包系統(tǒng)設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)，是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中占用時(shí)間最多的一環(huán)。今天就讓我們來(lái)討論一下軟包鋰電池的優(yōu)劣之處，以及鋰電池包設(shè)計(jì)需要考慮什么因素。
軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)
1)安全性好
軟包鋰電池在結(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鋰電池一般先鼓氣，或者從封口處裂開釋放能量，而金屬殼電芯則較容易產(chǎn)生較大的內(nèi)壓而發(fā)生爆炸。
2)比能量高
軟包鋰電池重量較同等容量的鋼殼電池輕40%，較鋁殼電池輕20%，因此具有較高的質(zhì)量比能量；軟包鋰電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%，體積比能量也比較高。
3)電化學(xué)性能良好、壽命長(zhǎng)
軟包鋰電池的內(nèi)阻較小，可以極大的降低電池的自耗電；此外軟包鋰電池的循環(huán)壽命更長(zhǎng)。
4)設(shè)計(jì)靈活
軟包鋰電池的尺寸以及形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號(hào)。
軟包鋰電池的不足之處
1)標(biāo)準(zhǔn)化和成本的問(wèn)題
由于軟包鋰電池具有非常多的型號(hào)，因此在中后段的自動(dòng)化程度不如圓柱電池生產(chǎn)線上的自動(dòng)化，這使得軟包電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、成本高。
2)高端鋁塑膜嚴(yán)重依賴進(jìn)口
目前國(guó)內(nèi)的軟包動(dòng)力電池所使用的高端鋁塑膜依舊依賴進(jìn)口，造成了軟包鋰電池成本高昂，鋁塑膜國(guó)產(chǎn)化成為了軟包電池能否在電動(dòng)汽車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。
3)一致性的難題
就目前而言，軟包鋰電池的安全性相比硬殼和圓柱形鋰電池相對(duì)而言更穩(wěn)定，但是一致性問(wèn)題仍然突出，這是由于軟包動(dòng)力電池在生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化的程度比較低，造成電池的一致性較差，在動(dòng)力電池充放電過(guò)程中安全性降低、易產(chǎn)生脹氣等問(wèn)題。
鋰電池包設(shè)計(jì)考慮的因素
1、防爆：鋰電池包一旦出現(xiàn)熱失控，電池包PACK內(nèi)氣壓急劇升高，這時(shí)候電池包就有爆炸的危險(xiǎn)，所以PUW防爆閥就成了突破口，能夠及時(shí)快速泄壓。
2、維持鋰電池包內(nèi)外氣壓平衡：因?yàn)殡姵匕诔浞烹娺^(guò)程中溫度會(huì)有變化，所以導(dǎo)致電池包內(nèi)氣壓變化，而PUW防爆閥能夠透氣的同時(shí)又不漏水，所以能夠保持包內(nèi)氣壓一直和外界一樣。
3、考慮鋰電池包PACK管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)：要考慮過(guò)沖，過(guò)放，過(guò)溫，檢測(cè)精度，電池均衡等，要確保電池安全可靠都是要經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)和市場(chǎng)印證的。
4、考慮儲(chǔ)能鋰電池包的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：要考慮強(qiáng)度，抗震，散熱/加熱，防水，防塵等；要考慮電氣設(shè)計(jì)，要考慮安規(guī)，EMC安規(guī)等因素。
5、鋰電池包結(jié)構(gòu)中防水，抗震：鋰電芯浸泡后，正負(fù)極短路，持續(xù)放電，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，電池組設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮防水防塵性能。
6、溫度對(duì)鋰電池結(jié)構(gòu)的影響：“熱”因素很大程度上影響電池包PACK的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鋰電池儲(chǔ)能電池包對(duì)溫度環(huán)境比較敏感，溫度太高會(huì)嚴(yán)重影響電池的充放電性能和很多特性參數(shù)，例如內(nèi)阻、電壓、SOC、可用容量、充放電效率和電池壽命等。
7、鋰電池包Pack結(jié)構(gòu)的材料選擇：耐高壓絕緣性能是電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的技術(shù)要求之一。電池包結(jié)構(gòu)內(nèi)部裝載的是各種鋰電池，電池成組后總電壓及總電流會(huì)很大，塑料具有很好的而高壓絕緣性，一般可采用強(qiáng)度和塑性較高的尼龍為原料，在材料中添加5%～45%的玻璃纖維，做GF強(qiáng)化可提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐振動(dòng)性。
