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电池的封装形式——圆柱、方形、软包谁更“优秀”?

来源:第一电动 浏览次数:171 发布日期:2019-10-08

上学的时候,听过一句“至理名言”,叫做每个班都会有一个胖子,每个班都会一个喜欢搞怪的人,每个班都会有一个很讲义气的人,即使和别人聊起他们的时候,也会下意识的说出他的外号,”我们班那个胖子又…..”

似乎一个人的名字和这个人的形象有很大关系,不同的外形及特点也被“授予”了不同的外号,就像今天我们要聊的电池“外形”一样。根据不同的封装形式,电池被划分成了圆柱电池、方形电池和软包电池。不同的结构也意味着他们具有不同的特性,今天带大家来看看这三种结构的电池分别有着怎样的优势和劣势。

圆柱电池:发展时间长,技术最成熟

圆柱电池的发展时间是最长的,技术也是最为成熟的,其标准化程度较高。而且因为圆柱电池在封装时各个电芯间有较大的空间,所以此类电池在散热方面有很大的优势,许多搭载圆柱电池的车型都采用了成本更低的风冷技术。

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但电池数量过多是一个比较棘手的问题,即便使用了高能量密度电池的车型,也需要将几千节圆柱电池放在一起,这对于车辆的电池管理系统也提出了更高的要求。除此之外,由于圆柱电池在组合成电池组时需采用钢壳,所以其重量相对较高,理论上圆柱电池的能量密度要比其他两种电池更低。

目前,市面上不少车型都采用了此种类型的电池,比较有代表性的就是特斯拉的model 3,采用了型号为 21700(其中21表示圆柱电池的直径为21mm,70表示电池长度为70mm,0表示其类型为圆柱形电池)的圆柱电池。

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方形电池:结构简单,重量轻

方形电池在国内的普及率很高,因为方形电池的结构较为简单,生产工艺不复杂,而且因为方形电池不像圆柱电池那样采用强度较高的不锈钢作为壳体,所以方形电池的能量密度理论上比圆柱电池的能量密度要更高。但由于方形电池一般都是进行定制化的设计,所以导致了方形电池的生产工艺很难统一,其标准化程度较低。目前,蔚来的ES6、ES8,帝豪EV等车型都使用了方形电池。

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软包电池:能量密度高,电池布局的灵活性更好

软包电池采用了叠加的制造方式,在体积上相比于其他两类电池更加纤薄,所以它的能量密度在理论上是三种电池中最高的。而且因为软包电池的体积较小,所以其在电池布局的灵活性上要比另外两类电池更好。

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但由于软包电池内部为叠加式设计,需要在每两片电池中间加上一层薄片,薄片中会充满液体,通过加热或制冷从而保证电池处于最适宜的工作温度,这也意味着软包电池需要更加复杂的电池控制系统。目前,猎豹CS9 EV、领克01插混版、领克02插混版使用的都是软包电池。

总结

在目前的新能源车市场中,圆柱、方形、软包三种电池均有车型搭载,并没有绝对的好坏之分,只能说是各有优势。在电芯能量密度方面,理论上是软包电池最高,方形电池次之,圆柱电池最小。

但就目前的技术而言,微宏动力所生产的软包电池的电芯能量密度最高,为251.7 Wh/kg。而由力神电池所生产出的圆柱电池的电芯能量密度为243.3Wh/kg,要比由宁德时代生产的能量密度为235.8 Wh/kg的方形电池还要高,这也是由于目前圆柱电池的生产工艺更加成熟所导致的。

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