圓柱、方形和軟包鋰電池結(jié)構(gòu)特點分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-17 19:51
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圓形鋰電池是指圓柱形鋰電池。最早的圓柱形鋰電池是日本索尼公司1992年發(fā)明的18650鋰電池。由于18650圓柱形鋰電池歷史悠久，市場占有率很高。圓柱形鋰電池采用相當(dāng)成熟的繞線技術(shù)，自動化程度高，產(chǎn)品傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，成本相對較低。圓柱型鋰電池有14650、17490、18650、21700、26650等多種類型，圓柱型鋰電池在日本、韓國較為流行，我國也有相當(dāng)規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn)圓柱型鋰電池。
隨著電動汽車市場的進(jìn)一步擴(kuò)大和續(xù)航里程要求的不斷提高，汽車企業(yè)對動力電池在能量密度、制造成本、循環(huán)壽命和產(chǎn)品附加屬性等方面提出了更高的要求。在原材料領(lǐng)域尚未取得重大突破的前提下，適當(dāng)增大圓柱形電池的體積，獲得更大的電池容量是一個探索方向。目前，特斯拉已經(jīng)開始大規(guī)模生產(chǎn)21700塊電池，并計劃在特斯拉3型上使用。如果他們通過了特斯拉其他型號的測試，之前使用的18650塊電池都將被更換。特斯拉的做法可能會引領(lǐng)世界“21700趨勢”。
方形鋰電池通常是指鋁殼或鋼殼方形電池。方形電池在中國的普及率很高。隨著近年來汽車動力電池的興起，汽車?yán)m(xù)航里程與電池容量之間的矛盾日益突出。國內(nèi)動力電池生產(chǎn)廠家大多采用高能量密度的鋁殼方形電池，因為方形電池的結(jié)構(gòu)相對簡單，不像圓柱形電池。外殼采用高強(qiáng)度不銹鋼，附件采用防爆安全閥，整體附件重量輕，能量密度較高。方形電池有兩種不同的工藝：纏繞和層壓。
但由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品尺寸進(jìn)行定制，目前市場上有上千種型號，而且由于型號太多，工藝很難統(tǒng)一。在普通電子產(chǎn)品中使用方電池是沒有問題的，但對于需要一次以上串并聯(lián)的工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品，最好使用標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱形鋰電池，這樣才能保證生產(chǎn)過程，而且將來更容易找到可更換的電池。
軟包裝鋰電池使用的關(guān)鍵材料正極材料、負(fù)極材料和隔膜與傳統(tǒng)的鋼殼和鋁殼鋰電池差別不大。最大的區(qū)別在于軟包裝材料（鋁塑復(fù)合膜）是軟包裝鋰電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最大的材料。軟包裝材料一般分為三層，即外阻層（一般由尼龍bopa或pet組成的外保護(hù)層）、不透層（鋁箔中間層）和內(nèi)層（多功能高阻層）。
軟包裝電池的包裝材料和結(jié)構(gòu)使其具有一系列的優(yōu)點。以電力專家的公開記述為例，安全性能良好。軟包裝電池在結(jié)構(gòu)上用鋁塑膜包裝。如果出現(xiàn)安全問題，軟包裝電池一般會炸裂，而不會像鋼殼或鋁殼電池那樣爆炸；軟包裝電池的重量比同等容量的鋼殼鋰電池輕。比鋁殼鋰電池輕40%，輕20%；內(nèi)阻小，軟電池內(nèi)阻小于鋰電池，可大大降低電池的自耗；循環(huán)性能好，軟電池循環(huán)壽命長，100次循環(huán)衰減比鋁殼低4%-7%；靈活的設(shè)計，可變的形狀，可以更薄，根據(jù)客戶的需要定制，開發(fā)新的電池模型。軟包裝電池的缺點是一致性差、成本高、易泄漏。大規(guī)模生產(chǎn)可以解決高成本問題，而提高鋁塑膜的質(zhì)量則可以解決滲漏問題。
