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圆柱、方形和软包锂离子电池的技术特性比较分析
圆柱、方形和软包锂离子电池的技术特性比较分析
  • 发布时间:2020-10-22 17:00

圆柱、方形和软包锂离子电池的技术特性比较分析

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方形锂离子电池


方形锂离子电池通常是指铝壳或钢壳方形电池,方形电池的普及率在国内很高,随着近年汽车动力锂电池的兴起,汽车续航里程与电池容量之间的矛盾日渐突显,国内动力锂电池厂商多采用电池能量密度较高的铝壳方形电池为主,因为方形电池的结构较为简单,不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀的等附件,所以整体附件重量要轻,相对能量密度较高。方型电池有采用卷绕和叠片两种不同的工艺。


但由于方形锂离子电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上有成千上万种型号,而正因为型号太多,工艺很难统一。方形电池在普通的电子产品上使用没有问题,但关于要多只串、并联的工业设备产品,最好使用标准化生产的圆柱形锂离子电池,这样生产工艺有保证,以后也更容易找到可替换的电池。


软包锂离子电池


软包锂离子电池所用的关键材料正极材料、负极材料及隔膜与传统的钢壳、铝壳锂离子电池之间的差别不大,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂离子电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。


软包电池的包装材料和结构使其拥有一系列优势,电动知家公众号总结下,比如,安全性能好,软包电池在结构上采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电池一般会鼓气裂开,而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸;重量轻,软包电池重量较同等容量的钢壳锂离子电池轻40%,较铝壳锂离子电池轻20%;内阻小,软包电池的内阻较锂离子电池小,可以极大的降低电池的自耗电;循环性能好,软包电池的循环寿命更长,100次循环衰减比铝壳少4%~7%;设计灵活,外形可变任意形状,可以更薄,可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。软包电池的不足之处是一致性较差,成本较高,容易发生漏液。成本高可通过规模化生产解决,漏液则可以通过提升铝塑膜质量来解决。


技术特性比较分析


1.电池形状:方形锂离子电池可以任意大小,所以是圆柱电池不能比的。


2.倍率特性:圆柱形锂离子电池焊接多极耳的工艺限制,所以倍率特性稍差于方形多极耳方法


3.放电平台:采用相同的正极材料、负极材料、电解液所以理论上放电平台是一致的,但是方形电池内阻稍占优势,所以放电平台稍微高一点。


4.产品质量:圆柱锂离子电池工艺非常成熟,极片公有二次分切缺陷机率低,且卷绕工艺较叠片工艺成熟度及自动化程度都要高叠片工艺目前还在采用半手工方式,所以关于电池的品质存在不利影响。


5.极耳焊接:圆柱锂离子电池极耳较方形锂离子电池更易焊接,方形电池易出现虚焊影响电池品质。


6.PACK成组:圆形电池相对具有更易用特点,所以PACK方法简单,散热效果好,方形电池PACK时要解决好散热的问题。


7.结构特点:方形电池边角处化学活性能较差,长期使用电池性能下降较为明显。


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