从产品特点进行介绍圆柱、方形、软包动力锂电池
目前汽车动力锂电池市场主要由圆柱、方型、软包目前汽车动力电池市场主要由圆柱、方型、软包锂电池构成,在目前国家政策的引导下,动力电池整体能量密度成为一个主要的指标,下面我们从产品特点及目前市场的代表厂家分别进行介绍。构成,在目前国家政策的引导下,动力电池整体能量密度成为一个主要的指标,下面我们从产品特点进行介绍。
一、圆柱锂电池:技术娴熟资历老,稳健增长试比高
圆柱锂电池是最早成熟工业化的锂电池产品,最早由日本SONY公司于1992年推出18650锂电池,当时主要应用方向是3C数码产品。经过20多年的发展,圆柱锂电池生产工艺成熟,生产效率较高,成本相对较低,所以PACK成本也相对较低,锂电池成品率较方形与软包锂电池都要高,产品一致性、安全性也较为优秀。
同时因为圆柱锂电池组散热面积大,其散热性能优于方形电池。同时,由于圆柱形电池便于多种形态组合,适用于电动汽车空间设计的充分布局。基于这些优点,国内大部分企业在进入动力领域时,大多选择圆柱电池。但圆柱形电池一般采用钢壳封装,虽然安全性较高,但是重量比较重,比能量相对较低,这也成为圆柱形锂电池在动力电池应用上的短板。
图1汽车动力电池包
圆柱电池体积小,非常适用于空间不规则的电池包箱体内,可以充分利用边角空间。虽然当前18650面临被21700替代的问题,但小规模形状复杂动力要求不高成本又比较敏感的车辆上,18650还是会在一段时间内保有自己的一方天地的。
模组基本结构
在圆柱电芯模组设计中,模组结构是多种多样的,主要根据客户和车型的需求来确定,最终导致模组的制造工艺也不一样。模组一般由电芯、上下支架、汇流排(有的也称连接片)、采样线束、绝缘板等主要部件组成,如下图所示。
结构设计
圆柱电池模组的结构设计,其目的是将多个圆柱电池固定在指定位置上,保证合理振动冲击条件下,不要发生过大位移。电芯位置由电芯支架确定,如果遇到极端情况,电芯支架可能会变形,为了保持电芯之间的距离,一般都会单独设计耐高温、质量小的电信间距保持件。下图中江淮iEV5模组中间的黑色部分应该就是这个类型的设计意图。
圆柱电池模组内部,并联比较容易实现,只要一块母排将电芯的一极接入即可,但要做到电流密度分布均匀,热场均匀,则是考验工程师水平的地方。一般都尽量设计成较为对称的结构,但模组进出线位置附近总归与其他电芯均匀布置的位置不太一样,因此是设计仿真的关键点。像特斯拉那样,做出奇异形状的并联母排设计,应该是经过热量和电流分布测算之后的结果(特斯拉模组在文章后半部分里找)。
二、方形电池:工艺繁多种类广,型号太多求统一
方形电池壳体多为铝合金、不锈钢等材料,内部采用卷绕式或叠片式工艺,对电芯的保护作用优于软包电池,电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。方形电池目前还在向高硬度壳体和轻重量的技术方向发展,也将为市场提供性能更加优越的锂电池产品。
三、软包电池:厚积薄发潜能好,唯叹成本引天焦
软包电池所用的正极材料、负极材料及隔膜与传统的钢壳、铝壳锂电池之间的区别不大,最大的不同之处在于采用高分子电解质与软包装材料,这是软包电池中最关键、技术难度最高的材料。作为近些年在乘用车领域新崛起的电池规格,软包电池在乘用车动力电池领域的比重正在逐步提升,因为软包电池的材料成本较圆柱与方形都要高,所以成本问题将会是软包电池企业未来突破的重点。
而Tesla选用18650电池,就能够运用日本松劣等厂商之前的出产线进行出产。在花费类电子商品所用18650电池竞赛日趋激烈的状况下,松劣等厂商与Tesla协作晋级商品,将原有的出产线改进后用于出产动力电池。工业出产有一个规划效应,当出产商品的规划抵达一个量级今后,本钱会大大下降。一辆新能源轿车就需求不计其数节18650电池,因而单体的收购本钱可控。
相同容量的PACK包在相同安全距离设计下,20系列体积能量密度比最优,重量能量密度21最佳。
新标准来袭,天鹏的选择
新厂投入巨资,投入日韩最先进生产设备,从投料到挑选完全实现自动化,4条200PPM的自动化产线。兼容性产线,日产100万只20650/21700,2017年4月实现量产供货,虽然20/21的直径为使用成熟材料体系延长了周期,仍然最为严苛的环境控制,以确保我们储备多年的高容量产品技术,在安全可靠的环境下实现量产,更为供应链的成熟化赋予了一定时间。
为什么20650/21700,而不是20700?
18650到新尺寸的过渡,大部分现有电池包可以在直径上轻易切换,成本低速度快,而65-70的高度变化,会带来现有电池包模具弃用的麻烦;利用自身市场优势,20650中大倍率电池的量产已经超过一年半,培育了20650次级品市场并已经初具规模,可以更快实现垂直产业链层面的成本优势。给客户提供更大单体(21700)和更少尺寸变化但同时具备高的空间利用率(20650)两种选择。
能够说,选用18650电池作为新能源电动轿车的动力之源,在现时期是最优的挑选。跟着电池技能技能的老练,一同也会呈现更多新式的电池运用在新能源电动轿车上。