中国电业期刊网探究圆柱电池方形电池和软包电池的优劣势犹如天平上的三颗重量哪一边更重
导语:锂电池的封装形式多样,包括圆柱电池、方形电池和软包电池。尽管目前动力电池领域主流是方形电池,但每种类型都有其独特的优势和劣势。
在动力电池领域,特斯拉以其18650至46800系列圆柱型锂电池而闻名。这些尺寸命名中的数字代表了直径和高度,而“0”则指明它们为圆柱形。18650作为最早发展的锂電封裝形式,在1992年已经取得了一定的成熟度,它最初主要应用于数码产品中。
由于技术先发优势,圆柱型锂電具有更高的良品率,并且可以有效控制PACK(能量存储单元)的成本。这表明它在技术上是最成熟的一种封装形式。不过,由于空间利用效率相对较低,只能通过冷却液流通来利用内部空隙,这是一种空间利用的手段之一。然而,其缺点也不能忽视,如单体容量小,加之采用金属外壳,使得为了满足容量需求必须大量增加单体数量,从而要求BMS(充放電管理系統)系统更高级别。
方形硬壳锂電因其广泛应用而成为市场上的主流选项。国内知名品牌如比亚迪、吉利、新能源车企蔚来,以及国际大厂如奥迪、宝马等,都选择使用这种设计。此外,供应商众多且技术门槛相对较低,也促进了这个市场的繁荣。而宁德时代、比亚迪、国轩高科等公司是重要的方形硬壳锂電供应商之一。
除了丰富的供应商网络与可定制化程度,更高的事实证明了这一点,同时它在空间利用方面也有所提高。但同时,对于重量问题,一些制造商开始采取铝材保护壳,以确保轻质化并提升能量密度。此外,每个单位容积更大的方型单体意味着需要少一些单位,因此对于BMS系统来说有更低要求,其中宁德时代推出的NCM811就是一个例子。
虽然方型设计自由度大,但这也导致生产工艺不一致,从而显现出每个单体之间差异性。而与圆柱式相比,对冷却系统布局提出了更高要求。在国家政策推动下,将会逐渐减少这种差异性带来的影响。
最后,我们不得不提到软包式锂電,这类产品被用于手机以及汽车领域。在同等重量下的软包式能够提供更多容纳空间,并且理论上能量密度远超其他两种类型。但目前面临标准化问题、高成本以及对进口铝塑膜材料严重依赖的问题。此外,由于质量参差不齐,所以仍需进一步改善。一旦解决这些挑战,软包式将成为未来的主流选项。