圆柱、方形和软包锂电池结构特点分析
来源：宝鄂实业
2019-10-17 19:51
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圆形锂电池是指圆柱形锂电池。最早的圆柱形锂电池是日本索尼公司1992年发明的18650锂电池。由于18650圆柱形锂电池历史悠久，市场占有率很高。圆柱形锂电池采用相当成熟的绕线技术，自动化程度高，产品传输质量稳定，成本相对较低。圆柱型锂电池有14650、17490、18650、21700、26650等多种类型，圆柱型锂电池在日本、韩国较为流行，我国也有相当规模的企业生产圆柱型锂电池。
随着电动汽车市场的进一步扩大和续航里程要求的不断提高，汽车企业对动力电池在能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面提出了更高的要求。在原材料领域尚未取得重大突破的前提下，适当增大圆柱形电池的体积，获得更大的电池容量是一个探索方向。目前，特斯拉已经开始大规模生产21700块电池，并计划在特斯拉3型上使用。如果他们通过了特斯拉其他型号的测试，之前使用的18650块电池都将被更换。特斯拉的做法可能会引领世界“21700趋势”。
方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池。方形电池在中国的普及率很高。随着近年来汽车动力电池的兴起，汽车续航里程与电池容量之间的矛盾日益突出。国内动力电池生产厂家大多采用高能量密度的铝壳方形电池，因为方形电池的结构相对简单，不像圆柱形电池。外壳采用高强度不锈钢，附件采用防爆安全阀，整体附件重量轻，能量密度较高。方形电池有两种不同的工艺：缠绕和层压。
但由于方形锂电池可以根据产品尺寸进行定制，目前市场上有上千种型号，而且由于型号太多，工艺很难统一。在普通电子产品中使用方电池是没有问题的，但对于需要一次以上串并联的工业设备产品，最好使用标准化的圆柱形锂电池，这样才能保证生产过程，而且将来更容易找到可更换的电池。
软包装锂电池使用的关键材料正极材料、负极材料和隔膜与传统的钢壳和铝壳锂电池差别不大。最大的区别在于软包装材料（铝塑复合膜）是软包装锂电池中最关键、技术难度最大的材料。软包装材料一般分为三层，即外阻层（一般由尼龙bopa或pet组成的外保护层）、不透层（铝箔中间层）和内层（多功能高阻层）。
软包装电池的包装材料和结构使其具有一系列的优点。以电力专家的公开记述为例，安全性能良好。软包装电池在结构上用铝塑膜包装。如果出现安全问题，软包装电池一般会炸裂，而不会像钢壳或铝壳电池那样爆炸；软包装电池的重量比同等容量的钢壳锂电池轻。比铝壳锂电池轻40%，轻20%；内阻小，软电池内阻小于锂电池，可大大降低电池的自耗；循环性能好，软电池循环寿命长，100次循环衰减比铝壳低4%-7%；灵活的设计，可变的形状，可以更薄，根据客户的需要定制，开发新的电池模型。软包装电池的缺点是一致性差、成本高、易泄漏。大规模生产可以解决高成本问题，而提高铝塑膜的质量则可以解决渗漏问题。
