圓柱形、方形及軟包鋰電池包有什么區(qū)別？未來主流電池將會是誰呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-27 14:56
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鋰電池包主要分為軟包鋰電池和硬包鋰電池，其中硬包鋰電池根據(jù)形狀又主要分為圓柱形鋰電池和方形鋰電池。圓柱形、方形及軟包鋰電池包這三種電池包在具體的應(yīng)用方面其實是有一定的區(qū)別的。
從最近幾年的市場發(fā)展趨勢來看，軟包鋰電池包所占據(jù)的比例越來越高，有專家預(yù)計未來軟包鋰電池包的市場份額有很大可能會達到一半以上。
下面，就讓我們來簡單了解下這三種不同封裝形式的鋰電池包的優(yōu)劣之處，就能夠了解為什么軟包鋰電池包會成為未來的主流電池。
優(yōu)點
圓柱形鋰電池是最早成熟工業(yè)化的鋰電池產(chǎn)品，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，現(xiàn)如今圓柱形鋰電池生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)效率較高，成本也相對較低，所以PACK的成本也相對較低，鋰電池成品率較方形鋰電池和軟包鋰電池都要高，其一致性與安全性也較為優(yōu)秀。
缺點
圓柱形鋰電池由于一般采用鋼殼封裝，雖然安全性比較高，但是重量卻也會因此而比較重，這樣也會使得鋰電池包的比能量相對較低。
方形鋰電池包
優(yōu)點
方形鋰電池的封裝殼體大多為鋁合金以及不銹鋼等材料，電池內(nèi)部采用卷繞式或疊片式工藝，對電芯的保護作用更優(yōu)于軟包鋰電池，電芯的安全性相較于圓柱形鋰電池也有較大的改善。
缺點
方形鋰電池包由于可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn)，但因此也會使得市場上有著眾多不同型號的方形鋰電池。而過多不同型號的鋰電池，將會導(dǎo)致工藝很難統(tǒng)一，使得自動化水平不高，單體差異性較大，也可能存在成組的方形鋰電池包遠低于單個鋰電池的壽命。
軟包鋰電池
軟包鋰電池包
優(yōu)點
軟包鋰電池采用高分子電解質(zhì)與軟包裝材料，這是軟包鋰電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最高的材料。軟包裝材料意味著軟包鋰電池也可以根據(jù)客戶的要求進行鋰電池規(guī)格形狀的需求定制。軟包鋰電池不像方形鋰電池和圓柱形鋰電池那樣會發(fā)生爆炸，重量也比其他電池要輕。
缺點
雖然軟包鋰電池的形狀可根據(jù)客戶的需求進行定制，但是現(xiàn)有的軟包電芯型號較少，無法滿足市場的需求，且開發(fā)新的型號所需要的成本也比較高。除了開發(fā)成本較高外，軟包鋰電池的材料成本相較于圓柱和方形都要高，成本問題是軟包鋰電池企業(yè)未來所需要突破的重點。
軟包鋰電池包在安全性、重量、容量等方面都比圓柱形鋰電池包及方形鋰電池包要好，其內(nèi)阻較之硬包鋰電池也要更小，極大的降低了鋰電池的自耗電。雖然軟包鋰電池包也有缺點，但與其優(yōu)點相比還是瑕不掩瑜，所以圓柱形、方形及軟包鋰電池包這三者相比較，軟包鋰電池包更有可能成為未來的主流電池。鋰硫電池是鋰電池的一種，它以硫元素作為電池正極，金屬鋰作為負極，其電池能量較高。英國 OXIS 能源公司已經(jīng)成功研發(fā)出能量密度達到了 425Wh/kg 的鋰硫電池，這遠遠高于商業(yè)上廣泛應(yīng)用的鈷酸鋰電池的容量，到明年有望將能量密度提高到500Wh/kg。
硫鋰電池中采用的硫是一種對環(huán)境友好的元素，對環(huán)境基本沒有污染，是一種非常有前景的鋰電池。一旦在新能源車中廣泛應(yīng)用，可以讓電池毫不遜色于油箱，也可以讓電動車減少對電網(wǎng)的依賴。
不過，和鋁空氣電池一樣，鋰硫電池技術(shù)也充滿著不確定性。搭載到純電車上，還需要解決循環(huán)壽命、功率輸出、充電時間等方面。如果這些問題都能解決讓它大面積推廣使用，這無疑是一件好事
鋰電安全一直都是行業(yè)關(guān)心的問題，就連號稱BMS做到全球最好的特斯拉，2017年僅國內(nèi)就有兩輛Model S發(fā)生嚴重起火事件。因為鋰離子電池通常采用有機溶劑作為電解液，這類有機溶劑極易燃燒，電池一旦由于內(nèi)短路產(chǎn)生高溫或者火花，電解液將在瞬間被點燃并導(dǎo)致整個電池發(fā)生爆炸。如果將易燃的液態(tài)電解液，變成固態(tài)電解質(zhì)，那就可以降低因為易燃而導(dǎo)致的安全風險。
目前日本豐田汽車公司在固態(tài)電解質(zhì)電池技術(shù)上已經(jīng)取得了重大進步，其能量密度有望是現(xiàn)有鋰離子電池的2～5倍，它可以解決目前鋰離子電池所面臨的絕大多數(shù)問題，讓電池的壽命、安全性以及成本之間實現(xiàn)最佳平衡。豐田方表示,目前公司已經(jīng)在這種電池的生產(chǎn)工程方面取得了重大進步，并且有望最早在2020年將這種新技術(shù)運用到電動汽車上。
寶馬也正式與電池技術(shù)公司Solid Power建立新的合作伙伴關(guān)系，雙方將聯(lián)手開發(fā)電動汽車專用的固態(tài)電池技術(shù)，目前已開發(fā)出了一種由無機材料制成的電池，這種電池技術(shù)將會帶來很大改變，例如更輕、碰撞起火風險更低，同時電池容量也將有15%-20%的提高。
然而，有消息顯示這款無機材料固態(tài)電池在測試中暴露出了長期使用可靠性不佳的問題，因而以目前的狀態(tài)還無法進行量產(chǎn)，預(yù)計未來正式量產(chǎn)需要等到2026年才能實現(xiàn)。
