圓柱、方形和軟包鋰電池結構特點有哪些

一、圓形鋰電池

圓形鋰電池是指圓柱型鋰電池，最早的圓柱形鋰電池是由日本SONY公司于1992年發明的18650鋰電池，因為18650圓柱型鋰電池的歷史相當悠久，所以市場的普及率非常高，圓柱型鋰電池采用相當成熟的卷繞工藝，自動化程度高，產品傳品質穩定，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。圓柱型鋰電池在日本、韓國鋰電池公司中較為流行，我國國內也有相當規模的公司加工圓柱型鋰電池。

隨著電動車市場的進一步張大和對續航里程要求的不斷提升，整車公司對動力鋰離子電池在能量密度、制造成本、循環壽命和產品附加屬性等方面都提出了更高的要求。在原材料范疇尚未獲得巨大沖破的前提下，適當增大圓柱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。目前，特斯拉已經啟動了21700電池的規模化加工，并計劃用于特斯拉汽車Model3上，倘若在特斯拉其他車型上探測通過，將全部替換掉之前使用的18650電池，特斯拉的做法或將在世界范圍內引領一股21700風潮。

二、方形鋰電池

方形鋰電池通常是指鋁殼或鋼殼方形電池，方形電池的普及率在國內很高，隨著近年汽車動力鋰離子電池的興起，汽車續航里程與電池容量之間的矛盾日漸突顯，國內動力鋰離子電池廠商多采用電池能量密度較高的鋁殼方形電池為主，因為方形電池的結構較為簡單，不像圓柱電池采用強度較高的不銹鋼作為殼體及具有防爆安全閥的等附件，所以整體附件重量要輕，相對能量密度較高。方型電池有采用卷繞和疊片兩種不同的工藝。

但由于方形鋰電池可以依據產品的尺寸進行定制化加工，所以市場上有成千上萬種型號，而正因為型號太多，工藝很難統一。方形電池在一般的電子產品上使用沒有問題，但關于要多只串、并聯的工業設備產品，最好使用標準化加工的圓柱形鋰電池，這樣加工工藝有保證，以后也更容易找到可替換的電池。

三、軟包鋰電池

軟包鋰電池所用的關鍵材料正極材料、負極材料及隔膜與傳統的鋼殼、鋁殼鋰電池之間的差別不大，最大的不同之處在于軟包裝材料(鋁塑復合膜)，這是軟包鋰電池中最關鍵、技術難度最高的材料。軟包裝材料通常分為三層，即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構成的外層保護層)、阻透層(中間層鋁箔)和內層(多功能高阻隔層)。

軟包電池的包裝材料和結構使其擁有一系列優點，電動知家公眾號總結下，比如，安全性能好，軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝，發生安全問題時，軟包電池一般會鼓氣裂開，而不像鋼殼或鋁殼電芯那樣發生爆炸；重量輕，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%;內阻小，軟包電池的內阻較鋰電池小，可以極大的降低電池的自耗電；循環性能好，軟包電池的循環壽命更長，100次循環衰減比鋁殼少4%～7%；設計靈活，外形可變任意形狀，可以更薄，可依據客戶的需求定制，開發新的電芯型號。軟包電池的不足之處是一致性較差，成本較高，容易發生漏液。成本高可通過規模化加工處理，漏液則可以通過提升鋁塑膜質量來處理。

四、技術特性比較分解

1.電池形狀：方形鋰電池可以任意大小，所以是圓柱電池不能比的。

2.倍率特性：圓柱形鋰電池焊接多極耳的工藝限制，所以倍率特性稍差于方形多極耳辦法

3.放電平臺：采用相同的正極材料、負極材料、電解液所以理論上放電平臺是一致的，但是方形電池內阻稍占優點，所以放電平臺略微高一點。

4.產品質量：圓柱鋰電池工藝非常成熟，極片公有二次分切缺陷機率低，且卷繞工藝較疊片工藝成熟度及自動化程度都要高疊片工藝目前還在采用半手工方式，所以關于電池的品質存在不利影響。

5.極耳焊接：圓柱鋰電池極耳較方形鋰電池更易焊接，方形電池易出現虛焊影響電池品質。

6.PACK成組：圓形電池相對具有更易用特點，所以PACK辦法簡單，散熱效果好，方形電池PACK時要處理好散熱的問題。

7.結構特點：方形電池邊角處化學活性能較差，長期使用電池性能下降較為分明。

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