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锂电池封装工艺

2023-04-12 [528]

锂电池封装工艺简介


根据封装形式的不同,锂离子电池可以分为圆柱、方形和软包三种形态。其中方形和圆柱电池主要采用钢壳或铝壳作为外壳,软包电池采用铝塑膜作为包装材料。不同形态和包装材料 决定了三种电池在性能上存在差异。

目前方形电池由于效率高、成本低为我国动力主流路线,根据GGII,2021年我国动力电池装机量市场中圆柱电池年度装机量约 8.69GWh,占总装机量比重为6%;方形动力电池装机量约120.99GWh,占比为86%;软包动力电池装机量约10.30GWh,占比为7%。


一、各种电池封装的优缺点

方形电池:

封装可靠度高、系统能量效率高、能量密度较高、结构较为简单、扩容相对方便、可以通过提高单体容量来提高能量密度、稳定性相对好。但由于方形电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上型号太多,工艺很难统一;且生产自动化水平不高、单体差异性较大,在大规模应用中,存在系统寿命远低于单体寿命的问题。

圆柱电池:

与方形都属于硬壳封装,圆柱型电池工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高;由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池,但后期依然要面对成组后散热设计难度大、能量密度低等问题。从电池组PACK角度来看,圆柱单体电芯的特性导致其电池组较低的集成效率(即使特斯拉单体电芯能量密度占优,但圆柱较低的PACK集成效率依然导致其PACK能量密度的优势不明显)。

软包电池:

采用铝塑膜包装、安全性好、重量较钢壳和铝壳电池轻、具有较高的质量比能量、内阻小、循环寿命更长,但是由于型号众多自动化程度低、生产效率低、成本高、铝塑膜严重依赖进口、一致性较差。软包电池由于用相对较轻的外包装材料,具有高能量密度的优势。此外,铝塑膜在发生安全问题时会鼓气涨开,不易爆炸,安全性能较好。由于软包电池的高能量密度、不易爆炸、设计灵活等优势,在消费电子领域占据了主导地位。



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