方形鋰電池的組成部件及優(yōu)缺點(diǎn)介紹

來源：存能電氣  日期：2019-06-05 11:12  瀏覽量：次

　　方形鋰電池的組成部件及優(yōu)缺點(diǎn)介紹。動力電池與儲能電池是目前電池技術(shù)應(yīng)用的兩大場景，儲能電池對應(yīng)著太陽能等設(shè)備，動力電池則對應(yīng)著新能源汽車。而曾經(jīng)以日韓企業(yè)為首的電池技術(shù)企業(yè)，很早以前就將動力鋰電池的封裝種類歸為了三大形式：圓柱形、方形以及軟包，直觀上它們的不同點(diǎn)只在于形狀上，同時它們在技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用角度上也有著不同。今天討論的是方形鋰電池的組成部件及優(yōu)缺點(diǎn)。

　　方形鋰電池的組成部件

　　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(nèi)很高，隨著近年汽車動力電池的興起，汽車?yán)m(xù)航里程與電池容量之間的矛盾日漸突顯，國內(nèi)動力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?yàn)榉叫坞姵氐慕Y(jié)構(gòu)較為簡單，不像圓柱電池采用強(qiáng)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。

　　一個典型的方形鋰電池，主要組成部件包括：頂蓋，殼體，正極板、負(fù)極板、隔膜組成的疊片或者卷繞，絕緣件，安全組件等。其中，紅圈中的兩個是安全結(jié)構(gòu)，NSD針刺安全裝置；OSD過充保護(hù)裝置。

　　殼體一般為鋼殼或者鋁殼，隨著市場對能量密度的追求的驅(qū)動以及生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，鋁殼逐漸成為主流。

　　但由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而正因?yàn)樾吞柼?，工藝很難統(tǒng)一。方形電池在普通的電子產(chǎn)品上使用沒有問題，但對于需要多只串、并聯(lián)的工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品，最好使用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的圓柱形鋰電池，這樣生產(chǎn)工藝有保證，以后也更容易找到可替換的電池。

　　方形鋰電池特點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)

　　方形鋰電池封裝可靠度高；系統(tǒng)能量效率高；相對重量輕，能量密度較高；結(jié)構(gòu)較為簡單，擴(kuò)容相對方便，是當(dāng)前通過提高單體容量來提高能量密度的重要選項(xiàng)；單體容量大，則系統(tǒng)構(gòu)成相對簡單，使得對單體的逐一監(jiān)控成為可能；系統(tǒng)簡單帶來的另外一個好處是穩(wěn)定性相對好。

　　缺點(diǎn)

　　由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而正因?yàn)樾吞柼啵に嚭茈y統(tǒng)一；生產(chǎn)自動化水平不高，單體差異性較大，在大規(guī)模應(yīng)用中，存在系統(tǒng)壽命遠(yuǎn)低于單體壽命的問題。

　　軟包鋰電池發(fā)展空間更大

　　軟包電池的最大優(yōu)勢在于，能在現(xiàn)有技術(shù)水平上提升動力電池的能量密度。根據(jù)高工鋰電的統(tǒng)計(jì)，軟包電池比同等容量的鋁殼包裝電池輕20%，與同樣尺寸的鋁殼電池，容量高出50%。

　　現(xiàn)在19年的補(bǔ)貼政策尚不明朗，但可以肯定是補(bǔ)貼金額跟電池的能量密度息息相關(guān)，軟包電池在這一項(xiàng)上優(yōu)勢巨大。

　　根據(jù)預(yù)測，2020年國內(nèi)軟包動力電池出貨量預(yù)計(jì)35.9MWh，滲透率達(dá)38%，相比17年5.5MWh左右的出貨量新增約30MWh。

　　在國內(nèi)政策高度傾向于能量密度和續(xù)航里程的前提下，軟包電池的高能量密度、低重量是其最大的優(yōu)勢，足以使得廠商和供應(yīng)商傾向選擇它。但其單體電池一致性還需提升，另外也需要類似圓柱電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，核心技術(shù)的提升也是影響未來軟包電池能否成為主流的關(guān)鍵。

　　方形電池把容量做大，相對圓柱電芯要容易，在提升容量的過程中，受到的限制比較少。但隨著單體體積的增加，也出現(xiàn)了一些問題，比如側(cè)面鼓脹嚴(yán)重，散熱困難且不均勻性增大。