方形鋰電池的組成部件及優(yōu)缺點介紹

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。

　　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，汽車續(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，因為方形電池的結(jié)構(gòu)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。

　　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，最好使用標準化生產(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

　　優(yōu)點

　　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，擴容相對方便，是當前通過提高單體容量來提高能量密度的重要選項；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

　　由于方形鋰電池可以根據(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；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，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年的補貼政策尚不明朗，但可以肯定是補貼金額跟電池的能量密度息息相關(guān)，軟包電池在這一項上優(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35.9MWh，滲透率達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)標準不斷完善，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)面鼓脹嚴重，散熱困難且不均勻性增大。