The reason why soft-packed lithium batteries are hot-packaged is that they use aluminium-plastic packaging film material, which is usually divided into three layers, namely, outer barrier layer (generally composed of nylon BOPA or PET), inner barrier layer (middle layer of aluminium foil) and inner layer (multi-functional high barrier layer).
Soft-packed lithium-ion cores mainly include: plastic film forming, top and side sealing, injection and pre-sealing, formation and shaping, exhaust and double sealing, trimming and folding.
Specific advantages of soft-packed lithium batteries
1) Good safety
Soft-packed lithium batteries are structurally packed with aluminium-plastic film. In the case of potential safety hazards, soft-packed lithium batteries usually blow up first, or release energy from the seal, while metal shell batteries are more prone to produce larger internal pressure and explosion.
2) High specific energy
Soft-packed lithium batteries are 40% lighter than steel-shell batteries of the same capacity and 20% lighter than aluminium-shell batteries, so they have higher mass specific energy. Soft-packed lithium batteries have 10-15% higher capacity than steel-shell batteries of the same size, 5-10% higher capacity and higher volume specific energy than aluminium-shell batteries.
3) Good electrochemical performance and long life
Soft-packed lithium batteries have smaller internal resistance, which can greatly reduce the battery's power consumption. In addition, soft-packed lithium batteries have longer cycle life.
4) Flexible design
The size and shape of soft-packed lithium batteries can be customized according to customers'needs, and new types of cores can be developed.
Deficiencies of Soft-packed Lithium Batteries
1) Standardization and cost issues
Because soft-packed lithium batteries have many types, the automation level in the middle and rear section is not as good as that in the cylindrical battery production line, which makes the soft-packed batteries unable to achieve large-scale production, resulting in low production efficiency and high cost.
2) High-end Aluminum Plastic Films Depend heavily on Imports
At present, the high-end aluminium-plastic film used in domestic soft-packed power batteries still depends on imports, which results in the high cost of soft-packed lithium batteries. The localization of aluminium-plastic film has become one of the key factors for the large-scale application of soft-packed batteries in the field of electric vehicles.
3) Problems of consistency
At present, the safety of soft-packed lithium batteries is more stable than that of hard-shell and cylindrical lithium batteries, but the problem of consistency is still prominent. This is due to the low degree of automation in the production process of soft-packed power batteries, resulting in poor consistency of batteries and reduced safety in the charging and discharging process of power batteries. It is easy to cause flatulence and other problems.
In addition to high energy density and strong endurance, soft-packed lithium batteries also have many outstanding "skills" such as not easy to explode, more cycles, light weight, small size and so on. Soft-packed batteries are thinner and lightest in weight because they are superimposed. Similarly, soft-pack batteries can be customized according to the application requirements, especially for plug-in hybrid electric vehicles. When considering the layout and weight of the vehicle, the volume advantage of soft-pack batteries is more obvious. With the maturity of soft-pack battery technology, the application market is extending from commercial vehicles to passenger vehicles. Soft-pack batteries are more and more favored by car companies. 软包锂电池采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜材料,通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。
软包锂离子电芯主要包括:铝塑膜成型、顶封与侧封、注液与预封、化成与整形、排气与二封、裁边与折边。
软包锂电池具体优势
1)安全性好
软包锂电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下软包锂电池一般先鼓气,或者从封口处裂开释放能量,而金属壳电芯则较容易产生较大的内压而发生爆炸。
2)比能量高
软包锂电池重量较同等容量的钢壳电池轻40%,较铝壳电池轻20%,因此具有较高的质量比能量;软包锂电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,体积比能量也比较高。
3)电化学性能良好、寿命长
软包锂电池的内阻较小,可以极大的降低电池的自耗电;此外软包锂电池的循环寿命更长。
4)设计灵活
软包锂电池的尺寸以及形状可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。
软包锂电池的不足之处
1)标准化和成本的问题
由于软包锂电池具有非常多的型号,因此在中后段的自动化程度不如圆柱电池生产线上的自动化,这使得软包电池无法实现大规模生产,导致生产效率低下、成本高。
2)高端铝塑膜严重依赖进口
目前国内的软包动力电池所使用的高端铝塑膜依旧依赖进口,造成了软包锂电池成本高昂,铝塑膜国产化成为了软包电池能否在电动汽车领域大规模应用的关键因素之一。
3)一致性的难题
就目前而言,软包锂电池的安全性相比硬壳和圆柱形锂电池相对而言更稳定,但是一致性问题仍然突出,这是由于软包动力电池在生产过程中自动化的程度比较低,造成电池的一致性较差,在动力电池充放电过程中安全性降低、易产生胀气等问题。
除了能量密度高、续航能力强,软包锂电池还“身怀”不易爆炸、循环次数多、重量轻、体积小等多项突出“技能”。软包电池因为采用叠加方式,体积更加纤薄,在同体积下重量也是最轻的。同样,软包电池也可以根据应用需求进行定制,尤其针对插电式混合动力车,在兼顾整车布局和重量时,软包电池体积优势更加明显。随着软包电池技术日渐成熟,应用市场正从商用车进一步向乘用车领域延伸,软包电池越来越受到车企的青睐。
ソフトパックのリチウム電池は熱パッケージを採用した理由は、アルミニウム包装フィルム材料を使用しており、通常は外部阻止層(ナイロンBOPAまたはPETで構成される外層保護層)、阻止透層(中間層アルミ箔)、内層(多機能高障壁層)に分けられている。
ソフトパックのリチウムイオンの電気芯は主にアルミニウムの塑性膜の成型、トップシールとサイドシール、注液とプリシール、化成と整形、排気と二封、サイドカットとエッジを含みます。
ソフトパックのリチウム電池の具体的な優位性
1)安全性が良い
ソフトパックのリチウム電池は構造的にアルミニウムの膜で包装されていますが、安全上の潜在的な危険が発生した場合には、ソフトパックのリチウム電池は主にガスを張ったり、シールからエネルギーをはじいて放出したりしますが、金属ケースの電気芯は比較的大きな内圧を発生しやすく、爆発します。
2)エネルギーより高い
ソフトパックのリチウム電池の重さは同じ容量の鋼殻電池より40%軽く、アルミシェル電池より20%軽いので、より高い品質のエネルギーを持っています。ソフトパックのリチウム電池は同じサイズの鋼殻電池の容量より10~15%高く、アルミケース電池より5~10%高く、体積もエネルギーより高いです。
3)電気化学の性能が良く、寿命が長い
ソフトパックのリチウム電池は内部抵抗が小さく、電池の消費電力を大幅に低減できます。また、ソフトパックのリチウム電池のサイクル寿命はもっと長いです。
4)デザインが柔軟である
ソフトパックのリチウム電池のサイズと形状はお客様のニーズに合わせてカスタマイズできます。
ソフトパックのリチウム電池の不足点
1)標準化とコストの問題
ソフトパックのリチウム電池は非常に多くの型番を持っているため、中後段の自動化は円柱電池の生産ラインの自動化に及ばない。これによって、ソフトパックの電池は大規模な生産ができなくなり、生産効率が低下し、コストが高い。
2)ハイエンドのアルミニウム塑性膜は輸入に大きく依存している。
現在、国内のソフトパック電池に使われているハイエンドのアルミフィルムは依然として輸入に依存しており、ソフトパックのリチウム電池のコストが高く、アルミ膜の国産化は、ソフトパック電池が電気自動車分野で大規模に応用できるかどうかの重要な要素の一つとなっている。
3)一致性の難題
現在のところ、ソフトパックのリチウム電池の安全性はハードケースと円筒形のリチウム電池より安定していますが、一貫性の問題は依然として顕著であり、これはソフトパックの動力電池は生産過程での自動化の程度が低く、電池の整合性が悪くなり、電池充電放電中の安全性が低下し、膨脹ガスが発生しやすいという問題があります。
エネルギー密度が高く、航続能力が強いほか、ソフトパックのリチウム電池も爆発しにくく、循環回数が多い、軽量、体積が小さいなど多くの項目で「技」を強調しています。ソフトパック電池は重ね合わせをするので、体積がより細くなり、同じ体積でも一番軽いです。同様に、ソフトパック電池も応用需要によってカスタマイズできます。特にプラグインハイブリッド車に対しては、全体のレイアウトと重量を兼ね備えている時に、ソフトパック電池の体積優位性がより明らかになりました。ソフトパック電池の技術がますます成熟してきて、商用車から乗用車に向けて、ソフトパック電池がますます人気を集めています。