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什么是软包动力电池,相比圆柱与方形电池它有什么不同?
目前,按照电池的封装方式和形状,可以分为方形、圆柱、软包等形式。软包锂电池的基本结构与圆柱和方形是类似的,只是软包锂电池是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳,在结构上采用铝塑膜包装,是起到保护内部电芯材料的作用。以下三张图分别为:方形电池、圆柱电池和软包电池。
方形电
圆柱电
软包电
软包电池具有:能量密度高、安全性强、布局灵活,轻量化好、循环寿命长等优点,缺点是制作工艺复杂,产品的一致性差,通常需要结合较高的电池热管理系统,才能将整体综合性能发挥至最大化。目前,搭载软包电池的代表车型有:日产聆风、 奥迪e-tron等。
现阶段,作为软包动力电池封装的关键材料之一,“铝塑膜”是软包锂电池中技术壁垒最高的材料,目前国产化率不足10%,主要依赖进口,成本高昂。
铝塑膜
对于软包电池来说,铝塑膜的成本要占到电池成本的15%至20%,仅次于正极材料和隔膜。当前铝塑膜的主要技术输出国为,日本、韩国和中国,欧美国家鲜有技术专利申请。
文/孙博伟
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
锂电池的生产工艺流程有什么?
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。(1)制浆用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。(2)涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。(3)装配按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。(4)化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
锂电池生产---涂布机
锂电池组装设备
锂电池制造工艺流程
锂电池制造工艺流程为:
1.电极浆料制备,主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起,充分搅拌分散后,形成浆料。
2.涂布,将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体(铝箔或铜箔等)上,并烘干溶剂。
3.极片冲切,将上一步制作出来的极片冲切成指定的尺寸形状。
4.叠片,将正负极片、隔膜装配到一起,完成贴胶后,形成极芯。
5.组装软包电池,将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜,并完成顶封、侧封等,形成未注液的软包电池。
6.注液,将指定量的电解液注入软包电芯内部。
锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同,锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。
什么是软包电池?
所谓软包电池,是相比圆柱和方形这两种硬壳电池的一种叫法,其内部组成(正极、负极、隔膜、电解液)与方形、圆柱锂电池的区别不大,最大的不同之处在于软包电池采用铝塑复合膜作为外壳,方形和圆柱电池则采用金属材料作为外壳。
通常而言,软包电池主要具备以下几个优势:
1、安全性好:软包电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生热管理失控或穿刺时,其软包会为电芯提供缓冲空间,发生鼓胀形变,最终会着火或冒烟,但不会发生爆炸。
2、质量轻、能量密度高:软包电池重量较同等容量的钢壳电池轻40%,较铝壳电池轻20%,因此通常具有较高的能量密度,而目前国内突破300Wh/kg能量密度大关的电池企业,绝大部分采取的都是软包电池。
3、电化学性能良好、寿命长:软包电池的内阻较小,可以极大的降低电池的自耗电;此外软包电池的循环寿命更长。
同样,软包电池也存在着不足之处,那就是产品一致性较差,成本较高,容易发生漏液和胀气,且在成组过程中需要额外的壳体,PACK 工艺复杂程度高。
扩展资料
在三元锂电池行业,柱状电池是最为常见的一种结构形态,该结构主要采用了钢壳和铝壳包裹,当然也有采用塑料壳等特殊外壳包装的,但这种结构外壳占据了相当一部分重量。
在新能源补贴政策中,车辆能耗系数也是补贴的一项重要规定,因此,对于占据相当质量的外壳,成为了影响能耗系数的关键。
籍于此,软包电池应运而生,其实从字面意义来说,软包电池可谓是非常贴切,软包就是采用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯,省却了钢壳或者铝壳,整体重量有所降低,能耗系数也就更低。
因此,软包电池在单位密度方面要优于柱状电池。根据数据显示,软包电池比同等容量的铝壳包装电池轻20%,与同样尺寸的铝壳电池,容量高出50%。
在三元锂电池尚未有质的突破前提下,软包电池的市场意义可见一斑。而软包电池由于其结构原因,其能量密度轻松跨过140wh/kg这一补贴门槛,260wh/kg的电芯产品已经达到量产水平。
相比尚未规模量产的NCM622和NCM811的柱状电池,软包电池更具发展空间,也更适应当下的新能源补贴形势。
参考资料来源:百度百科-软包锂电池