從產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行介紹圓柱、方形、軟包動力鋰電池
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-16 17:52
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目前汽車動力鋰電池市場主要由圓柱、方型、軟包目前汽車動力電池市場主要由圓柱、方型、軟包鋰電池構(gòu)成，在目前國家政策的引導(dǎo)下，動力電池整體能量密度成為一個主要的指標(biāo)，下面我們從產(chǎn)品特點(diǎn)及目前市場的代表廠家分別進(jìn)行介紹。構(gòu)成，在目前國家政策的引導(dǎo)下，動力電池整體能量密度成為一個主要的指標(biāo)，下面我們從產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行介紹。
一、圓柱鋰電池：技術(shù)嫻熟資歷老，穩(wěn)健增長試比高
圓柱鋰電池是最早成熟工業(yè)化的鋰電池產(chǎn)品，最早由日本SONY公司于1992年推出18650鋰電池，當(dāng)時主要應(yīng)用方向是3C數(shù)碼產(chǎn)品。經(jīng)過20多年的發(fā)展，圓柱鋰電池生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)效率較高，成本相對較低，所以PACK成本也相對較低，鋰電池成品率較方形與軟包鋰電池都要高，產(chǎn)品一致性、安全性也較為優(yōu)秀。
同時因?yàn)閳A柱鋰電池組散熱面積大，其散熱性能優(yōu)于方形電池。同時，由于圓柱形電池便于多種形態(tài)組合，適用于電動汽車空間設(shè)計(jì)的充分布局。基于這些優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)大部分企業(yè)在進(jìn)入動力領(lǐng)域時，大多選擇圓柱電池。但圓柱形電池一般采用鋼殼封裝，雖然安全性較高，但是重量比較重，比能量相對較低，這也成為圓柱形鋰電池在動力電池應(yīng)用上的短板。
圖1汽車動力電池包
圓柱電池體積小，非常適用于空間不規(guī)則的電池包箱體內(nèi)，可以充分利用邊角空間。雖然當(dāng)前18650面臨被21700替代的問題，但小規(guī)模形狀復(fù)雜動力要求不高成本又比較敏感的車輛上，18650還是會在一段時間內(nèi)保有自己的一方天地的。
模組基本結(jié)構(gòu)
在圓柱電芯模組設(shè)計(jì)中，模組結(jié)構(gòu)是多種多樣的，主要根據(jù)客戶和車型的需求來確定，最終導(dǎo)致模組的制造工藝也不一樣。模組一般由電芯、上下支架、匯流排（有的也稱連接片）、采樣線束、絕緣板等主要部件組成，如下圖所示。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圓柱電池模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其目的是將多個圓柱電池固定在指定位置上，保證合理振動沖擊條件下，不要發(fā)生過大位移。電芯位置由電芯支架確定，如果遇到極端情況，電芯支架可能會變形，為了保持電芯之間的距離，一般都會單獨(dú)設(shè)計(jì)耐高溫、質(zhì)量小的電信間距保持件。下圖中江淮iEV5模組中間的黑色部分應(yīng)該就是這個類型的設(shè)計(jì)意圖。
圓柱電池模組內(nèi)部，并聯(lián)比較容易實(shí)現(xiàn)，只要一塊母排將電芯的一極接入即可，但要做到電流密度分布均勻，熱場均勻，則是考驗(yàn)工程師水平的地方。一般都盡量設(shè)計(jì)成較為對稱的結(jié)構(gòu)，但模組進(jìn)出線位置附近總歸與其他電芯均勻布置的位置不太一樣，因此是設(shè)計(jì)仿真的關(guān)鍵點(diǎn)。像特斯拉那樣，做出奇異形狀的并聯(lián)母排設(shè)計(jì)，應(yīng)該是經(jīng)過熱量和電流分布測算之后的結(jié)果（特斯拉模組在文章后半部分里找）。
二、方形電池：工藝繁多種類廣，型號太多求統(tǒng)一
方形電池殼體多為鋁合金、不銹鋼等材料，內(nèi)部采用卷繞式或疊片式工藝，對電芯的保護(hù)作用優(yōu)于軟包電池，電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。方形電池目前還在向高硬度殼體和輕重量的技術(shù)方向發(fā)展，也將為市場提供性能更加優(yōu)越的鋰電池產(chǎn)品。
三、軟包電池：厚積薄發(fā)潛能好，唯嘆成本引天焦
軟包電池所用的正極材料、負(fù)極材料及隔膜與傳統(tǒng)的鋼殼、鋁殼鋰電池之間的區(qū)別不大，最大的不同之處在于采用高分子電解質(zhì)與軟包裝材料，這是軟包電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最高的材料。作為近些年在乘用車領(lǐng)域新崛起的電池規(guī)格，軟包電池在乘用車動力電池領(lǐng)域的比重正在逐步提升，因?yàn)檐洶姵氐牟牧铣杀据^圓柱與方形都要高，所以成本問題將會是軟包電池企業(yè)未來突破的重點(diǎn)。
而Tesla選用18650電池，就能夠運(yùn)用日本松劣等廠商之前的出產(chǎn)線進(jìn)行出產(chǎn)。在花費(fèi)類電子商品所用18650電池競賽日趨激烈的狀況下，松劣等廠商與Tesla協(xié)作晉級商品，將原有的出產(chǎn)線改進(jìn)后用于出產(chǎn)動力電池。工業(yè)出產(chǎn)有一個規(guī)劃效應(yīng)，當(dāng)出產(chǎn)商品的規(guī)劃抵達(dá)一個量級今后，本錢會大大下降。一輛新能源轎車就需求不計(jì)其數(shù)節(jié)18650電池，因而單體的收購本錢可控。
相同容量的PACK包在相同安全距離設(shè)計(jì)下，20系列體積能量密度比最優(yōu)，重量能量密度21最佳。
新標(biāo)準(zhǔn)來襲，天鵬的選擇
新廠投入巨資，投入日韓最先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，從投料到挑選完全實(shí)現(xiàn)自動化，4條200PPM的自動化產(chǎn)線。兼容性產(chǎn)線，日產(chǎn)100萬只20650/21700，2017年4月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨，雖然20/21的直徑為使用成熟材料體系延長了周期，仍然最為嚴(yán)苛的環(huán)境控制，以確保我們儲備多年的高容量產(chǎn)品技術(shù)，在安全可靠的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，更為供應(yīng)鏈的成熟化賦予了一定時間。
為什么20650/21700，而不是20700?
18650到新尺寸的過渡，大部分現(xiàn)有電池包可以在直徑上輕易切換，成本低速度快，而65-70的高度變化，會帶來現(xiàn)有電池包模具棄用的麻煩;利用自身市場優(yōu)勢，20650中大倍率電池的量產(chǎn)已經(jīng)超過一年半，培育了20650次級品市場并已經(jīng)初具規(guī)模，可以更快實(shí)現(xiàn)垂直產(chǎn)業(yè)鏈層面的成本優(yōu)勢。給客戶提供更大單體(21700)和更少尺寸變化但同時具備高的空間利用率(20650)兩種選擇。
能夠說，選用18650電池作為新能源電動轎車的動力之源，在現(xiàn)時期是最優(yōu)的挑選。跟著電池技能技能的老練，一同也會呈現(xiàn)更多新式的電池運(yùn)用在新能源電動轎車上。
