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为什么动力电池有3种形状?这三类不同形状的电池到底有何区别?

来源:宝鄂实业    2019-07-05 16:53    点击量:
因为制造封装的方式不同,三类电池在形状上有明显的区别。但与电池本身的工作原理不存在影响,制造方式主要针对的是不同的工况标准,设备应用以及更多样性的举一个不是很严谨的例子,就像是蛋糕被做成了不同的形状,但原料烘焙发酵的原理都是一样的。简单来讲,锂离子在电解液中由负极到正极,完成一次放电,再由正极回到负极,完成一次充电。所以三种不同形状的电池设计,都会遵守电池本身的技术原理,但由于形状的不同,在制造成型上分成了卷绕和叠加两种不同的工艺。
 
圆柱形电池
 
所有三种形状的电池将通过圆柱卷绕、方形卷绕以及方形叠加最终变成了圆柱、方形以及软包电池。但目前在制造标准上只有圆柱形电池拥有一致性,例如我们熟知的圆柱形电池,分为了14650、18650、21700等型号,很多人都认为这是一种电池类型,但其只是代表了圆柱形电池的尺寸标准。以18650型为例,其是目前最为成熟的圆柱形电池标准,而21700型正在通过不断的技术进步,有可能在接下来取代18650型成新能源汽车的首选圆柱形电池产品。
 
方形电池
 
而方形电池的可塑性会更强一些,可以根据搭载产品的具体需求而进行定制化的设计。所以导致了大小不一,目前无论制造工艺或者应用标准,并没有圆柱形电池那样清晰的标准划分。但也正因为其灵活性高,曾经长时间的应用在早期的新能源汽车中,车企可以根据车型需求而对方形电池尺寸进行定制化设计,而不用受到圆柱形电池标准的限制。方形电池也曾经被认为是最适合新能源汽车应用的电池设计。目前方形电池在很多车型上都采用了,比如宝马的i系列车型,荣威ERX5,蔚来的ES8以及未来将上市的车和家的增程式SUV。
 
软包电池
 
软包电池则因为采用了叠加的制造方式,所以追求的是更加纤薄的体积,在同容量密度下重量也是最轻的。同样,软包电池也可以根据应用需求进行定制,小到我们手机电池的大小,大到应用在新能源汽车上。软包电池也一直被业内作为移动设备上的首选,但在汽车应用上,也因为其体积的可控性同样被汽车品牌所看重,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。目前通用旗下别克的VELITE 5/VELITE 5、凯迪拉克CT6插电、XT5混动版车型、日产的轩逸纯电都采用的是软包电池。
 
点评:三类电池设计各自以“换汤不换药”的方式在市场中分得一席之地,从设计的角度上三者没有绝对的好与坏。但最为成熟的圆柱形电池因为拥有了固定的全球标准,从制造到应用上,整套流程的严谨性会更高,电池企业根据标准造电池,而车企也根据标准来设计应用,拥有很强的一致性。中国在方形电池技术上曾试图以欧洲地区的VDA标准作为模板,但引用的企业并不多,最早选择使用方形电池的车企,也在逐渐更换为圆柱形电池,就是为了确保产品安全标准的一致性。
 
方形以及软包电池的突出优势就是可定制化,也因此出现了标准不一、工艺不一,车企与电池供应商必须在设计与工艺要求上达成严格一致,显然对双方都有了更高的研发成本付出。目前车企对于这三类电池都有自己的喜好和看法,会选择自己更认可的类型而进行产品研发,毕竟用户关心的是车辆续航表现以及更好的配重与布局,不存在对电池形状的喜好。