圓柱、軟包和方形鋰電池包結(jié)構(gòu)特點分析

來源：存能電氣  日期：2018-12-16 14:51  瀏覽量：次

　　圓柱、軟包和方形鋰電池包結(jié)構(gòu)特點分析。鋰電池結(jié)構(gòu)特點一直是大家關(guān)注的點，目前，主流的鋰電池包封裝形式主要有三種，即圓柱、方形和軟包，不同的封裝結(jié)構(gòu)意味著不同的特性。鋰電池包有著能適應(yīng)不同應(yīng)用場景的各種形狀和構(gòu)造，其主要構(gòu)成均為正極、負(fù)極、隔膜、電解液及外殼組成。 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,鋰電池包逐漸成為主流。本文存能電氣小編就來和大家談?wù)勅N形態(tài)鋰電池包結(jié)構(gòu)特點。

　　圓柱鋰電池：

　　圓柱型鋰電池采用相當(dāng)成熟的卷繞工藝，自動化程度高，產(chǎn)品傳品質(zhì)穩(wěn)定，成本相對較低。圓柱型鋰電池有諸多型號，比如常見的有14650、17490、18650、21700、26650等。18650圓柱型鋰電池包的歷史相當(dāng)悠久，所以市場的普及率非常高。圓柱形電池便于多種形態(tài)組合，適用于電動車空間設(shè)計的充分布局。

　　圓柱鋰電池分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料。三種材料體系電池各有不同的優(yōu)勢，從電池的應(yīng)用上來講，圓柱18650鋰電池的應(yīng)用十分廣泛，目前應(yīng)用于筆記本電腦、對講機(jī)、便攜式DVD，儀器儀表、音響設(shè)備、航模、玩具、攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等電子設(shè)備、照明設(shè)備、礦燈、報警系統(tǒng)、等行業(yè)上，同時由其組成的18650鋰電池組也應(yīng)用到了電動車等行業(yè)的動力電源上。

　　圓柱鋰電池包結(jié)構(gòu)特點：

　　(1)普通用圓柱形電池包由外殼、蓋帽、正極、負(fù)極、隔膜及電解液組成。一般鋰電池外殼為電池的負(fù)極，蓋帽為電池的正極，電池外殼采用鍍鎳鋼板。

　　(2)動力型圓柱形鋰電池 主要區(qū)別在于電池的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，因為動力電池一般應(yīng)用電流比較大，需要專門的大電流結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　為了組合連接方便，在原來圓柱鋰電池包結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了專門的連接組合裝置，如在電池的正負(fù)極上設(shè)計內(nèi)螺紋或螺柱，導(dǎo)電能力也得到增強(qiáng)。

　　圓柱形鋰電池優(yōu)勢：

　　圓柱形鋰電池包生產(chǎn)工藝成熟，PACK成本較低，電池產(chǎn)品良率以及鋰電池組的一致性較高;由于鋰電池組散熱面積大，其散熱性能優(yōu)于方型電池;圓柱形電池便于多種形態(tài)組合，適用于電動車空間設(shè)計的充分布局。但圓柱形電池一般采用鋼殼或鋁殼封裝，會比較重，比能量相對較低。

　　隨著電動汽車市場的進(jìn)一步擴(kuò)大和對續(xù)航里程要求的不斷提升，整車企業(yè)對動力鋰電池在能量密度、制造成本、循環(huán)壽命和產(chǎn)品附加屬性等方面都提出了更高的要求。在原材料領(lǐng)域尚未獲得巨大突破的前提下，適當(dāng)增大圓柱鋰電池的體積以獲得更多的電池容量便成為一種可探索的方向。

　　軟包鋰電池：

　　軟包鋰電池只是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼。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電池最多只會鼓氣裂開。標(biāo)稱電壓為3.7V，軟包電池單體能量密度在常見三種鋰電池封裝形式中，最容易做高。

　　軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%，較鋁殼鋰電池輕20%;內(nèi)阻小，循環(huán)性能好，設(shè)計靈活，外形可變?nèi)我庑螤睿梢愿?，可根?jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號。

　　軟包鋰電池包結(jié)構(gòu)特點：

　　軟包鋰電池包所用的關(guān)鍵材料—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軟包裝材料(鋁塑復(fù)合膜)，這是軟包鋰電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最高的材料。

　　軟包裝材料通常分為三層，即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構(gòu)成的外層保護(hù)層)、阻透層(中間層鋁箔)和內(nèi)層(多功能高阻隔層)。

　　軟包鋰電池優(yōu)勢：

　　安全性能好，軟包電池，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會發(fā)生爆炸。重量輕，軟包鋰電池包重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。容量大，軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%。內(nèi)阻小，軟包鋰電池包的內(nèi)阻較鋰電池小，目前國產(chǎn)軟包電池芯的內(nèi)阻最小可做到35mΩ以下，極大的降低了電池的自耗電。軟包電池的形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號。

　　軟包聚合物鋰電池包憑借其優(yōu)異的綜合性能，在智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備等消費類電子產(chǎn)品中廣泛使用，且增長速度遠(yuǎn)超過鋰電池行業(yè)平均水平。

　　方形鋰電池：

　　方形硬殼鋰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)于于鋁塑膜電池(即軟包電池)，電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善。

　　方形磷酸鐵鋰電池包通常是指鋁殼或鋼殼方形電池，方形電池的普及率在國內(nèi)很高，隨著近年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漸突顯，國內(nèi)動力電池廠商多采用電池能量密度較高的鋁殼方形電池為主。

　　方形鋰電池包結(jié)構(gòu)特點：

　　方形鋰電池，主要結(jié)構(gòu)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。方型主要采用鋁殼為主，結(jié)構(gòu)較為簡單，不像圓柱電池采用較高的不銹鋼作為殼體及具有防爆安全閥等附件，因此整體附件重量較輕、可靠度較高及相對能量密度也較高。

　　方形鋰電池包是可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而因為型號過多，導(dǎo)致工藝很難統(tǒng)一;生產(chǎn)自動化水平不高，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。

　　方形鋰電池包優(yōu)勢：

　　方形鋰電池封裝可靠度高;系統(tǒng)能量效率高;相對重量輕，能量密度較高;結(jié)構(gòu)較為簡單，擴(kuò)容相對方便，是當(dāng)前通過提高單體容量來提高能量密度的重要選項;單體容量大，則系統(tǒng)構(gòu)成相對簡單，使得對單體的逐一監(jiān)控成為可能;系統(tǒng)簡單帶來的另外一個好處是穩(wěn)定性相對好

　　以上就是圓柱、軟包和方形鋰電池包結(jié)構(gòu)特點分析，存能電氣作為一家專業(yè)的鋰電池UPS生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品質(zhì)量只有保障，從目前的市場情況來看，三種產(chǎn)品各有優(yōu)勢，也都具有相對不足的劣勢，目前每種電池都有主導(dǎo)的市場領(lǐng)域，我們要根據(jù)自己的實際項目進(jìn)行選擇。