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各種電池封裝的優(yōu)缺點

閱讀:2270      發(fā)布時間:2023-6-25
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根據(jù)封裝形式的不同,鋰離子電池可以分為圓柱、方形和軟包三種形態(tài)。其中方形和圓柱電池主要采用鋼殼或鋁殼作為外殼,軟包電池采用鋁塑膜作為包裝材料。不同形態(tài)和包裝材料 決定了三種電池在性能上存在差異。

目前方形電池由于效率高、成本低為我國動力主流路線,根據(jù)GGII,2021年我國動力電池裝機量市場中圓柱電池年度裝機量約 8.69GWh,占總裝機量比重為6%;方形動力電池裝機量約120.99GWh,占比為86%;軟包動力電池裝機量約10.30GWh,占比為7%。


一、各種電池封裝的優(yōu)缺點

方形電池:

封裝可靠度高、系統(tǒng)能量效率高、能量密度較高、結構較為簡單、擴容相對方便、可以通過提高單體容量來提高能量密度、穩(wěn)定性相對好。但由于方形電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn),所以市場上型號太多,工藝很難統(tǒng)一;且生產(chǎn)自動化水平不高、單體差異性較大,在大規(guī)模應用中,存在系統(tǒng)壽命遠低于單體壽命的問題。

圓柱電池:

與方形都屬于硬殼封裝,圓柱型電池工藝成熟,PACK成本較低,電池產(chǎn)品良率以及電池組的一致性較高;由于電池組散熱面積大,其散熱性能優(yōu)于方形電池,但后期依然要面對成組后散熱設計難度大、能量密度低等問題。從電池組PACK角度來看,圓柱單體電芯的特性導致其電池組較低的集成效率(即使特斯拉單體電芯能量密度占優(yōu),但圓柱較低的PACK集成效率依然導致其PACK能量密度的優(yōu)勢不明顯)。

軟包電池:

采用鋁塑膜包裝、安全性好、重量較鋼殼和鋁殼電池輕、具有較高的質量比能量、內(nèi)阻小、循環(huán)壽命更長,但是由于型號眾多自動化程度低、生產(chǎn)效率低、成本高、鋁塑膜嚴重依賴進口、一致性較差。軟包電池由于用相對較輕的外包裝材料,具有高能量密度的優(yōu)勢。此外,鋁塑膜在發(fā)生安全問題時會鼓氣漲開,不易爆炸,安全性能較好。由于軟包電池的高能量密度、不易爆炸、設計靈活等優(yōu)勢,在消費電子領域占據(jù)了主導地位。



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