三种锂电池包结构特点分析

锂电池结构特点一直是大家关注的点，目前，主流的锂电池包封装形式主要有三种，即圆柱、方形和软包，不同的封装结构意味着不同的特性。锂电池包有着能适应不同应用场景的各种形状和构造，其主要构成均为正极、负极、隔膜、电解液及外壳组成。随着科学技术的高速发展,锂电池包逐渐成为主流。本文小编就来和大家谈谈三种形态锂电池包结构特点。

圆柱锂电池：

圆柱型锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品传品质稳定，成本相对较低。圆柱型锂电池有诸多型号，比如常见的有14650、17490、18650、21700、26650等。18650圆柱型锂电池包的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高。圆柱形电池便于多种形态组合，适用于电动车空间设计的充分布局。

圆柱锂电池分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料。三种材料体系电池各有不同的优势，从电池的应用上来讲，圆柱18650锂电池的应用十分广泛，目前应用于笔记本电脑、对讲机、便携式DVD，仪器仪表、音响设备、航模、玩具、摄像机、数码照相机等电子设备、照明设备、矿灯、报警系统、等行业上，同时由其组成的18650锂电池组也应用到了电动车等行业的动力电源上。

圆柱锂电池包结构特点：

(1)普通用圆柱形电池包由外壳、盖帽、正极、负极、隔膜及电解液组成。一般锂电池外壳为电池的负极，盖帽为电池的正极，电池外壳采用镀镍钢板。

(2)动力型圆柱形锂电池主要区别在于电池的导电连接结构，因为动力电池一般应用电流比较大，需要专门的大电流结构设计。

为了组合连接方便，在原来圆柱锂电池包结构的基础上，设计了专门的连接组合装置，如在电池的正负极上设计内螺纹或螺柱，导电能力也得到增强。

圆柱形锂电池优势：

圆柱形锂电池包生产工艺成熟，PACK成本较低，电池产品良率以及锂电池组的一致性较高;由于锂电池组散热面积大，其散热性能优于方型电池;圆柱形电池便于多种形态组合，适用于电动车空间设计的充分布局。但圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装，会比较重，比能量相对较低。

随着电动汽车市场的进一步扩大和对续航里程要求的不断提升，整车企业对动力锂电池在能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面都提出了更高的要求。在原材料领域尚未获得巨大突破的前提下，适当增大圆柱锂电池的体积以获得更多的电池容量便成为一种可探索的方向。

软包锂电池：

软包锂电池只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳。在结构上采用铝塑膜包装，在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开。标称电压为3.7V，软包电池单体能量密度在常见三种锂电池封装形式中，最容易做高。

软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%，较铝壳锂电池轻20%;内阻小，循环性能好，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。

软包锂电池包结构特点：

软包锂电池包所用的关键材料—正极材料、负极材料及隔膜与传统的钢壳、铝壳锂电池之间的区别不大，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)。

软包锂电池优势：

安全性能好，软包电池，而不像钢壳铝壳电芯那样会发生爆炸。重量轻，软包锂电池包重量较同等容量的钢壳锂电轻40%，较铝壳电池轻20%。容量大，软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15%，较铝壳电池高5～10%。内阻小，软包锂电池包的内阻较锂电池小，目前国产软包电池芯的内阻最小可做到35mΩ以下，极大的降低了电池的自耗电。软包电池的形状可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号。

软包聚合物锂电池包凭借其优异的综合性能，在智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费类电子产品中广泛使用，且增长速度远超过锂电池行业平均水平。

方形锂电池：

方形硬壳锂电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料，内部采用卷绕式或叠片式工艺，对电芯的保护作用优于于铝塑膜电池(即软包电池)，电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。

方形磷酸铁锂电池包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，国内动力电池厂商多采用电池能量密度较高的铝壳方形电池为主。

方形锂电池包结构特点：

方形锂电池，主要结构部件包括：顶盖，壳体，正极板、负极板、隔膜组成的叠片或者卷绕，绝缘件，安全组件等。方型主要采用铝壳为主，结构较为简单，不像圆柱电池采用较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀等附件，因此整体附件重量较轻、可靠度较高及相对能量密度也较高。

方形锂电池包是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，而因为型号过多，导致工艺很难统一;生产自动化水平不高，单体差异性较大，在大规模应用中，存在系统寿命远低于单体寿命的问题。

方形锂电池包优势：

方形锂电池封装可靠度高;系统能量效率高;相对重量轻，能量密度较高;结构较为简单，扩容相对方便，是当前通过提高单体容量来提高能量密度的重要选项;单体容量大，则系统构成相对简单，使得对单体的逐一监控成为可能;系统简单带来的另外一个好处是稳定性相对好。