电源三大类圆柱方形与软包的比喻对照
导语:锂电池的封装形式多样,主要包括圆柱电池、方形电池和软包电池。尽管目前动力电池中方形电池占据主导地位,但这三种类型各有其独特的优势和劣势。
在动力电池领域,特斯拉以其18650至21700再到即将量产的46800系列圆柱型锂-ion电池展现了领先地位。这些系列名称中的数字代表着尺寸,比如18650代表直径18毫米、高65毫米,是典型的圆柱型设计。
由于早期发展且技术成熟度较高,圆柱型锂-ion电池具有更高的良品率以及对PACK成本控制能力强。但是,它们在空间利用方面相对于方形硬壳设计略显不足。虽然可以通过内部空隙流通冷却液进行优化,但仍存在一定局限性。
然而,圆柱型锂-ion也面临一些挑战,如单体容量限制需要大量堆叠才能满足需求,这增加了BMS(Battery Management System)的复杂性。
相比之下,方形硬壳设计因供应商多元且技术门槛较低而成为应用最广泛的一种。在国内外知名车企如比亚迪、吉利、蔚来等采用此类设计,而国际大厂奥迪、宝马等同样选择了这种解决方案。主要原因之一是供应商众多,并且可定制化程度更高,同时空间利用率也优于圆柱型。不过,由于外部保护壳造成重量增加,一些制造商正在寻求使用铝材或其他轻质材料以减少整体重量并提升能量密度。
除了上述优势外,方形硬壳还具有一定的自由度,可以根据具体应用定制。此外,对于冷却系统布置要求更高,但随着国家政策推动标准化,这一差异有望得到改善。
最后,我们不能忽视软包式锂-ion,其封装采用铝塑膜材质,使得它在相同容量下的重量仅需传统产品的一半,而相同重量下则能够提供更多能量。这使得理论上软包式拥有更好的能效比。但目前,它们面临标准化问题、高端材料依赖进口以及生产一致性的挑战。如果这些问题得到解决,那么软包式无疑会成为未来的主流选择。