你知道生活中常见的圆柱、方形和软包锂离子电池有啥区别吗?
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随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如不同形状的电池。目前,主流的锂离子电池封装形式重要有三种,即圆柱形、方形和软包,不同的封装结构意味着不同的特性,它们各有其优缺点。
方形锂离子电池通常是指铝壳或钢壳方形电池。方形电池在中国非常受欢迎。近年来,随着汽车动力锂电池的兴起,汽车行驶里程与电池容量之间的矛盾日益突出。锂电池制造商大多使用具有更高电池能量密度的铝壳方形电池。由于棱柱形电池的结构相对简单,不像圆柱形电池那样,圆筒形电池使用高强度不锈钢作为外壳以及带有防爆安全阀的附件,因此整体安装重量应更轻,相对能量密度应更高。方形电池有两个不同的过程:缠绕和层压。
圆柱形锂电池分为磷酸铁锂,氧化钴锂,锰酸锂,钴锰杂化物和三元材料的不同系统。外壳分为两种:钢壳和聚合物。不同的材料系统具有不同的优势。目前,钢瓶主要是钢壳圆筒形磷酸铁锂锂电池,具有容量大,输出电压高,充放电循环性能好,输出电压稳定,电流放电大,电化学性能稳定,使用安全,工作温度范围广,环保。它广泛用于太阳能灯,草坪灯,备用能源,电动工具,玩具模型中。
圆柱型锂离子电池有很多类型,例如17490、14650、18650、26650、21700等。圆柱形锂离子电池在日本和韩国的锂离子电池公司中更受欢迎。我国也有生产圆柱形锂离子电池的大型公司。随着国内电动汽车市场的快速发展,汽车企业对动力锂电池在能量密度,制造成本,产品附加属性和性循环寿命方面提出了更高的要求。在原材料领域没有重大突破的前提下,适当增加圆筒形电池的体积以获得更大的电池容量已成为可探索的方向。
软包装电池的包装材料和结构为其带来了一系列优势。例如,根据《电气之家》公众账户的摘要,其安全性能良好。软包装电池采用铝塑薄膜包装结构。当发生安全问题时,软包装电池通常会膨胀和破裂,而不是像钢壳或铝壳电池那样爆炸;重量轻,软包装电池的重量比相同容量的钢壳锂离子电池轻40%,比铝壳锂离子电池轻20%;内阻小,软包装电池的内阻小于锂离子电池的内阻,可以大大降低电池的自耗;循环性能好,软包装电池具有更长的循环寿命,并且100次循环的衰减比铝壳的约7%小4%。设计灵活,可以将形状更改为任何形状,并且可以更薄。可以根据客户需求进行定制,并开发新的电池模型。软包装电池的缺点是一致性差,成本高和易于泄漏。通过大规模生产可以解决高成本,并且可以通过改善铝塑料膜的质量来解决液体泄漏。
软包装锂电池是覆盖有聚合物壳的液态锂离子电池。与其他电池的最大区别是软包装材料(铝塑复合膜),它也是软包装锂电池中最关键且技术难度最大的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻隔层(通常是由尼龙BOPA或PET制成的外保护层),阻隔层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。
总之,无论圆柱、方形还是软包电池,目前之所以都能快速发展,是因为它们在各自擅长的应用领域,都得到了很好的应用。国内动力锂电池厂家都在预言方形会成为动力锂电池的主流,但是以Tesla为代表的圆柱动力锂电池应用厂家,在技术上不断创新,整车电池能量密度不断提升,电池性能表达更卓越。
在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。