锂离子软包电池的工艺技术

软包电池

首先来看看软包电池是如何装载到汽车身上的?

如果我们把VELITE6的电池组模块拿出来单看，会发现电池外观就是一个“硬壳大包”，和所谓“软包电池”不符。其实啊，这个“硬壳大包”的内部实为叠片式的软包电池，一片片软包电池如同扑克牌一样竖直排列在一起，当然工程师所做的并不是简单地把它们放一起而已。

△一个MINI堆垛单元

据通用内部工程师介绍，每两片软包电池组成一个所谓“MINI堆垛单元”的基础。通过流水线焊接在一起。电芯与电芯之间由铝制冷却片隔开，冷却液通过注水口注入，填充冷却片上的“毛细管”，循环流动并带走热量。此外，也可以通过线圈加热冷却液，使电池升温，即使在极端寒冷环境下，确保电池处于最适宜的工作温度。

两个软包电池、一片“毛细管”冷却片，再加上一个模组框架和一片隔热泡棉，就组成了一个完整的“MINI堆垛单元”。而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单元”组成。

并且VELITE6有两个电池模块提供动力源，所以其所用的软包电池共计104个(2个软包电池x26个堆垛单元x2个电池模块)。和特斯拉车型上动不动就由几千枚圆柱形电池组成的电池包比较，VELITE6的软包电池在总电量方面不占上风。

但是在重量和安全性能方面，无疑软包电池组是有优势的，并且VELITE6的电池包还有一个厉害的地方，那就是与之匹配的电池热管理系统。

综合来说，软包电池的优势与劣势几乎相生相随，因为软包电池的形状是灵活设计的(根据客户的需求定制，电芯也是重新制作的)，所以统一型号的现有软包电池数量太少，另外研发一套新的软包电池组成本也挺高的。

诚然，软包电池的优点众多，但也有明显缺陷，就是“一致性”比较差。

如果电池在绝热或者高温等热传递不充分的内部环境中运行，电池温度将会显著上升，从而导致电池组内部形成“热点”，最终可能会发生失控。

所以说，电池的一致性对于整个电池组的性能和寿命产生很大的影响。如果想把软包电池成功应用到电动车上并保持稳定，就必须给它搭配非常好的电池热管理系统!

所谓“电池一致性”指的就是电池组的综合性能，因为电池在不同温度下的热耗率(每产生1kW?h的电能所消耗的热量)是不一样的，这是由于电池内部的化学反应与温度是密切相关的。

热管理系统方面，相比于其他厂商模组级冷却，VELITE6的软包电池组采用了电芯级独立液冷，电池组散热冷却循环分布到每个电芯单元，使得电芯温差控制在2℃以内，力求保证电芯的一致性。其实，说的更简单一点，也就是上文提到的“毛细管”冷却片……

其实这样的做法和特斯拉的圆柱形电池组有异曲同工之妙，在特斯拉车型的电池组内部，热管理系统的本质就是竖直排列的圆柱形电池被灌注水乙二醇的导热铝管所环绕，铝管外还有一层橘黄色的绝缘胶带。

只不过不同于别克VELITE6的“主动式液冷系统”，特斯拉散热铝管内的“冷却液”并不会流动!靠的是铝管传递热量来保持电池温度的一致性，虽然是被动式冷却，但是好在特斯拉的管理系统比较聪明，车辆很少会因为电池过热出现问题。

考虑到寒冷环境下工作的话，还是主动式液冷更加靠谱，毕竟还可以多一个加热功能，只不过成本上去了。

说到这里，还想顺便提一下零跑汽车用圆柱形电池作为车载动力电池的事儿，之前说了像特斯拉用的18650电池，虽然在重量和形状方面不具优势，但作为一种历经考验的电池类型，技术路线成熟，管理成本低，比较合适定位不高的电动车。

而相反的软包电池虽然优势众多，但碍于初期成本和管理难度大，比较不适合定位较低的电动车，反而更适合搭配在高端电动车上。据悉，现在新研发的车型都开始跳过圆柱形电池而转向软包电池了。

随着电动车的蓬勃发展，未来其系统能量密度可能成为它们是否能脱颖而出的关键。业内专家预计，随着电池路线的发展，软包电池在新能源汽车市场的渗透率将不断提升，未来软包电池在各类型电池中的占比有望继续扩大。