圆柱电池方形电池和软包电池的力量比喻开关电源模块中的胜者
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。尽管方形电池目前占据市场主流地位,但每种类型都有其独特的优势和劣势,其中开关电源模块在选择这些不同类型的锂电池时也会受到考量。
圆柱型锂电池以特斯拉为代表,在动力系统中取得了显著成就,从18650到21700,再到即将面世的46800型号,都是特斯拉推动发展的结果。它们采用的是标准化尺寸,如18表示直径,65表示高度,而0则标识着其为圆柱体设计。同样的规格适用于27100和46800等型号。
作为最早开发的锂电封装形式,18650已经在1992年开始获得广泛应用,并迅速成为技术上最成熟的一种。它展现出了更高良品率以及对PACK成本控制能力强,这使得它在生产效率方面领先于其他两种类型。在空间利用方面,由于是圆柱形,其内部空隙可以进行冷却液流通,以此提高空间效率。不过,它们也有不足之处,比如单体容量小且需要大量堆叠以满足需求,这意味着对于BMS(Battery Management System)的要求相应增加。
方形硬壳锂電則因為廣泛應用於新能源汽車領域而聞名,不僅國內品牌如比亚迪、吉利、蔚來,以及國際知名品牌如奧迪、寶馬等,都選擇採用這種設計。此外,由於供應商眾多且技術門檻較低,使得這種設計成為市場上的主要選項。而且,因為可定制性較高,而且體積與單體容量大,因此對BMS要求較低。例如宁德时代推出的NCM811電池就是一個典型案例。
然而,這種設計也存在缺陷,比如制造工艺不統一,每個單獨電池間差異會更加明顯,並且對冷卻系統布置有一定的要求。但隨著國家釋放出關於標準政策,這些差異將逐漸減少。
最后,对于软包式锂電,它們通过铝塑膜材质构建外壳,因此拥有较轻的重量。在相同容量下,与金属外壳相比,它们减轻了20%,而在相同重量情况下,则能提供50%更多容量。这使得软包式锂電理论上具有更高能量密度。但是,也面临一些挑战,如标准化问题、高端铝塑膜严重依赖进口以及一致性差异等。此类问题阻碍了它们成为主流产品,但市场预计未来软包式仍然具备巨大的潜力,将来可能会成为主流选项。