鉅大LARGE | 點擊量：1192次 | 2021年05月13日
圓柱、方形和軟包鋰離子電池結構特點介紹
一、圓形鋰離子電池
圓形鋰離子電池是指圓柱型鋰離子電池，最早的圓柱形鋰離子電池是由日本SONY公司于1992年發(fā)明的18650鋰離子電池，因為18650圓柱型鋰離子電池的歷史相當悠久，所以市場的普及率非常高，圓柱型鋰離子電池采用相當成熟的卷繞工藝，自動化程度高，產(chǎn)品傳品質穩(wěn)定，成本相對較低。圓柱型鋰離子電池有諸多型號，比如常見的有14650、17490、18650、21700、26650等。圓柱型鋰離子電池在日本、韓國鋰離子電池公司中較為流行，我國國內(nèi)也有相當規(guī)模的公司生產(chǎn)圓柱型鋰離子電池。
隨著電動汽車市場的進一步擴大和對續(xù)航里程要求的不斷提升，整車公司對動力鋰電池在能量密度、制造成本、循環(huán)壽命和產(chǎn)品附加屬性等方面都提出了更高的要求。在原材料領域尚未獲得巨大突破的前提下，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(jīng)啟動了21700電池的規(guī)?；a(chǎn)，并計劃用于特斯拉汽車Model3上，假如在特斯拉其他車型上測試通過，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(nèi)引領一股21700風潮。
二、方形鋰離子電池
方形鋰離子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，隨著近年汽車動力鋰電池的興起，汽車續(xù)航里程與電池容量之間的矛盾日漸突顯，國內(nèi)動力鋰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。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
但由于方形鋰離子電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而正因為型號太多，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，但關于要多只串、并聯(lián)的工業(yè)設備產(chǎn)品，最好使用標準化生產(chǎn)的圓柱形鋰離子電池，這樣生產(chǎn)工藝有保證，以后也更容易找到可替換的電池。
三、軟包鋰離子電池
軟包鋰離子電池所用的關鍵材料正極材料、負極材料及隔膜與傳統(tǒng)的鋼殼、鋁殼鋰離子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)，這是軟包鋰離子電池中最關鍵、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(nèi)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(yōu)勢，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(fā)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(fā)生爆炸；重量輕，軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰離子電池輕40%，較鋁殼鋰離子電池輕20%;內(nèi)阻小，軟包電池的內(nèi)阻較鋰離子電池小，可以極大的降低電池的自耗電；循環(huán)性能好，軟包電池的循環(huán)壽命更長，100次循環(huán)衰減比鋁殼少4%～7%；設計靈活，外形可變?nèi)我庑螤睿梢愿?，可根?jù)客戶的需求定制，開發(fā)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(fā)生漏液。成本高可通過規(guī)?；a(chǎn)解決，漏液則可以通過提升鋁塑膜質量來解決。
四、技術特性比較分析
1.電池形狀：方形鋰離子電池可以任意大小，所以是圓柱電池不能比的。
2.倍率特性：圓柱形鋰離子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方法
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(nèi)阻稍占優(yōu)勢，所以放電平臺稍微高一點。
4.產(chǎn)品質量：圓柱鋰離子電池工藝非常成熟，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：圓柱鋰離子電池極耳較方形鋰離子電池更易焊接，方形電池易出現(xiàn)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方法簡單，散熱效果好，方形電池PACK時要解決好散熱的問題。
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明顯。
總之，無論圓柱、方形還是軟包電池，目前之所以都能快速發(fā)展，是因為它們在各自擅長的應用領域，都得到了很好的應用。國內(nèi)動力鋰電池廠家都在預言方形會成為動力鋰電池的主流，但是以Tesla為代表的圓柱動力鋰電池應用廠家，在技術上不斷創(chuàng)新，整車電池能量密度不斷提升，電池性能表達更卓越。
動力鋰電池市場鈦酸鋰離子電池將與三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池三足鼎立？
主流與非主流的判斷標準，不是各執(zhí)一詞的的辯駁。
如今有些人看待問題，習慣了先問是非，急于談論對錯。但唯物辯證法認為，事物是運動發(fā)展的，主流與非主流之間并非存在永恒的界限。
100多年前的馬車時代，汽車是非主流；舊時期的煤油燈時代，電燈泡是非主流……淘寶和微信等新事物出生初期，皆不是主流。無數(shù)的歷史事實證明，不負責任的蓋棺定論的做法，結局往往是啪啪地打臉。
遺憾地是，許多人面對事物時，只能從自身有限的視野、立場和特定的時空中去判斷，不能突破自身的局限性去看待問題。
主流只是相對概念
人類用了幾萬年的時間，從石器過渡到了火的文明，又用了幾千年，進化到農(nóng)耕文明，又是幾千年，工業(yè)文明的時代來臨，這期間的技術更迭，沒有一次不是所謂的非主流取代了曾經(jīng)的主流。
不知從何時起，主流二字的另一種說法似乎變成了我牛我怕誰，就像大家現(xiàn)在提起情懷二字相同，有些變了味道。
近日，董明珠和銀隆新能源再次登上熱門，寧德時代總裁黃世霖公開表示，如今董明珠搭上全部身家投資的鈦酸鋰離子電池，由于能量密度相比較較低，將來不會太主流，其并不十分看好該項技術。
僅僅拿不主流來評判動力鋰電池的好壞，這樣的邏輯顯得有些牽強。
真理是具有相對性和無限性，萬事萬物的判斷標準豈能如此單一絕對？
當年，伽利略在比薩斜塔上扔的兩個小鐵球，徹底推翻了以亞里士多德等主流權威為代表的古希臘力學學說，也正是此套不主流的理論，讓牛頓在此基礎上提出三大定律。
2015年，銀隆全年銷售訂單近7000輛，年上升率2228％，迅速成長為我國新能源產(chǎn)業(yè)的領軍公司之一。
從收購美國奧鈦到如今研發(fā)出第四代高能量密度鈦酸鋰離子電池，難道說銀隆不是看好了鈦酸鋰離子電池的未來發(fā)展?jié)摿途薮笊虣C？而大連萬達集團、中集集團等優(yōu)秀資本對銀隆的投資難道只是因為人傻錢多，或單純?yōu)榱硕髦榈娜饲?？商場如?zhàn)場，精明的公司家自然是看到了鈦酸鋰的發(fā)展前景。
董明珠直言：有些人鼠目寸光，只看眼前三分地。萬達集團董事長王健林在入股銀隆時表示：公司家用途在于有前瞻性，能夠看到別人看不到的點。
主流二字不是判斷公司好壞的標準，消費者的智商也永遠在線，市場才是試金石，公司有沒有真本事，是瞞不過他們的。
沒有一種動力鋰電池是完美的
用事實和真本事說話，才是檢驗事物對錯的標準，主流二字，不過是被時代所扣的一個帽子。
當前，國內(nèi)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀來看，電池種類可謂豐富多樣，而市場對電池最關心的關鍵指標集中在五大方面：安全穩(wěn)定性能、循環(huán)壽命、耐寬溫性、充電速度和能量密度。
就動力鋰電池而言，目前，三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池以及鈦酸鋰離子電池在電動汽車領域都有應用。
由于三元鋰離子電池能力密度高，續(xù)航里程相對較長，國內(nèi)車企乘用車紛紛轉向使用三元鋰離子電池，包括北汽、比亞迪、江淮等。但三元鋰離子電池卻存在安全性差、耐高溫性差、壽命差等缺點，2016年初，還被工信部叫停，暫停三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。
相比三元電池，磷酸鐵鋰離子電池，由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢，越來越多的活躍在電動客車市場。但低溫性能差，正極材料振實密度小等缺陷，在微型電池方面不具有優(yōu)勢。
格力電器與珠海銀隆轟轟烈烈合作之后，鈦酸鋰離子電池早前并未受到市場太多關注的動力鋰電池，也因此從幕后走到了臺前。董明珠在多個場合表示要做把金子從沙子里刨出來的人。那么，董明珠之于鈦酸鋰離子電池，能否做到像王傳福之于磷酸鐵鋰離子電池，馬斯克之于三元鋰離子電池相同成功呢？
鈦酸鋰離子電池也是鋰電中壽命最長、安全最高的電池。論生命周期，普通鋰離子電池約為10002000次循環(huán)，鈦酸鋰則是3萬次循環(huán)，是前者的15倍。而且銀隆新能源已掌握全球優(yōu)秀鈦酸鋰核心技術，攻克了業(yè)內(nèi)公認的五大問題，實現(xiàn)6分鐘快速充電、耐寬溫、30年循環(huán)使用壽命、不起火不爆炸等優(yōu)良特性。
在動力鋰電池領域，電池的能量密度低成為行業(yè)部分人士抨擊鈦酸鋰離子電池不是主流的原因所在。
在多個場合，銀隆都公開承認過鈦酸鋰離子電池存在能量密度低的問題。同時銀隆也已向社會表示，其已在積極研發(fā)和改進這一缺點，如今，銀隆所研發(fā)的第四代高能量密度鈦酸鋰離子電池，與第三代相比成本下降40％，能量密度提高60％。另外，銀隆還掌握了氫鈦研發(fā)這一核心技術，將有效解決電池能量密度的問題，并通過鈦酸鋰離子電池和燃料動力電池的兩者結合，成功解決了新能源汽車續(xù)航里程的難題。
不妨多給科技一些時間和尊重
我國有十三億人口，難道就沒有在智商、個性、創(chuàng)新力方面抵得上喬布斯的年輕人？假如按比例來看，絕對有。他們就像種子相同，但可惜落到了一個不寬容的文化土壤上。寬容是創(chuàng)新之水，假如沒有寬容之水澆灌，那這土壤就很難支持創(chuàng)新，再好的種子落到這個土壤上，也長不出喬布斯來。360創(chuàng)始人周鴻祎曾清晰地表示。
一個新事物的起步階段，往往被大家不理解、不信任，表現(xiàn)好的時候叫他狂人，不好的話會罵他是瘋子，是騙子。而一旦他把原來挨罵的事做成了，把公司做得成百億上千億了，又會到處有人給他樹碑立傳，把他捧成了神……
槍打出頭鳥這樣的國人心理不了解扼殺了多少人的念頭？科技創(chuàng)新喊了這么多年，在現(xiàn)實的生活中，對那些的創(chuàng)新之舉，能否多給一點寬容與鼓勵。
我們看到正是因為有雷軍與小米、馬云與淘寶以及其他數(shù)之不盡的創(chuàng)業(yè)者與創(chuàng)業(yè)公司敢于選擇一條打破常規(guī)、追求卓越的創(chuàng)新之路，千千萬萬的用戶也可能因此有機會享受更好的產(chǎn)品和服務。
在如今這個萬物更迭的時代，社會在發(fā)展，科技在進步。
當前，鈦酸鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池的能量密度差距正在不斷縮小，再加上鈦酸鋰離子電池技術進入補貼政策目錄這一利好因素刺激，業(yè)界樂觀預計，3到5年里，鈦酸鋰離子電池將可快速發(fā)展，并與三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池一起在動力鋰離子電池市場形成三足鼎立的局面。
