方形電池的基本結(jié)構(gòu)是什么?它有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
一個(gè)典型的方形鋰電池,主要組成部件包括:頂蓋,殼體,正極板、負(fù)極板、隔膜組成的疊片或者卷繞,絕緣件,安全組件等。其中,紅圈中的兩個(gè)是安全結(jié)構(gòu),NSD針刺安全裝置;OSD過充保護(hù)裝置。
針刺安全保護(hù)裝置(NSD,NailSafetyDevice)。這是在卷芯的最外面加上了金屬層,例如銅薄片。當(dāng)針刺發(fā)生時(shí),在針刺位置產(chǎn)生的局部大電流通過大面積的銅薄片迅速把單位面積的電流降低,這樣可以防止針刺位置局部過熱,緩減電池?zé)崾Э匕l(fā)生。
方形電池特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn),方形電池封裝可靠度高;系統(tǒng)能量效率高;相對(duì)重量輕,能量密度較高;結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,擴(kuò)容相對(duì)方便,是當(dāng)前通過提高單體容量來提高能量密度的重要選項(xiàng);單體容量大,則系統(tǒng)構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單,使得對(duì)單體的逐一監(jiān)控成為可能;系統(tǒng)簡(jiǎn)單帶來的另外一個(gè)好處是穩(wěn)定性相對(duì)好。
缺點(diǎn),由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn),所以市場(chǎng)上有成千上萬種型號(hào),而正因?yàn)樾吞?hào)太多,工藝很難統(tǒng)一;生產(chǎn)自動(dòng)化水平不高,單體差異性較大,在大規(guī)模應(yīng)用中,存在系統(tǒng)壽命遠(yuǎn)低于單體壽命的問題。
說到這里,不能不提一下2017年7月頒布,今年2月正式實(shí)施的國家推薦標(biāo)準(zhǔn)《GB/T34013-2017電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》,其中針對(duì)方形電池,給出了8個(gè)系列的尺寸,如下圖和下表所示。
個(gè)人覺得,對(duì)電芯規(guī)格尺寸做出引導(dǎo),短期也許沒有特別明顯的效果,甚至有人覺得這個(gè)時(shí)候給出指導(dǎo)意見,會(huì)束縛行業(yè)發(fā)展,而改變產(chǎn)品尺寸,對(duì)電芯生產(chǎn)來說,還不僅僅是工裝模具的問題,影響甚大。但作為一個(gè)推薦標(biāo)準(zhǔn),只要能夠給籌備新生產(chǎn)能力和做產(chǎn)線調(diào)整的廠家一個(gè)傾向,長(zhǎng)期來看,必然對(duì)規(guī)格尺寸逐漸的向系列化方向發(fā)展有推動(dòng)作用。而電芯和模塊的一致性,是真正實(shí)現(xiàn)梯次利用的前提。至于技術(shù)路線在今后可能出現(xiàn)跨越,其實(shí)并不影響沒有出現(xiàn)跨越之前向可見目標(biāo)前進(jìn)的努力。
















