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            博客專欄

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            動力鋰電池分軟、硬包的原因是什么?

            發布人:郎凱威電子科技時間:2022-03-14來源:工程師

            電動汽車發展的技術瓶頸在電池性能,那么,動力電池的瓶頸又是什么?動力電池為什么要分軟、硬包?其實際意義是什么?下面從科普層面予以解釋。


            動力電池是發展新能源汽車的瓶頸


            在目前,動力電池的性能指標還滿足不了汽車動力性的要求,具體地說,主要是比能量指標與汽油和柴油相比,相差太大。為了縮小差距,汽車廠在嘗試各種各樣的解決方案,比如混合動力,就是比較成功的例證。


            由于動力電池比能量與燃油比能量相差較大,一輛汽車同樣速度跑260公里,車載動力重量是車載燃油重量5倍以上。目前純電動公交車采取措施是,采用多頻次充電措施,予以彌補;城市出租車與純電動公交車同樣采取的措施是一樣的。目前的純電動乘用車基本是A0級以下的車型,即一天行駛里程比較短;B級以上乘用車汽車廠家堅持混合動力方案。


            如何破解動力電池這個瓶頸?


            歸納地說,是三個方面飛措施:①整車廠,借用輕質材料(高強度鋼、鋁合金等),對整個車身結構進行輕量化,使其能裝更重的電池。②充電設施方面,有的廠家研究快充技術,有的廠家嘗試“換”電技術。③動力電池廠家,從電池材料(正極、負極等)進行攻關,提升其比能量。


            目前來看,輕量化、快充、“換”電技術有其效果,但改善空間十分有限,且不能持續地推進下去,最具有希望的還是動力電池廠家從電池材料(正極、負極等)進行攻關,其效果的比較客觀,且可持續。電池廠家從電池外包形式(軟包、硬包)及電池包鏈接方式進行一步一步地完善。


            動力電池瓶頸目前沒有完全突破,但是進步可喜,中國鋰離子動力2008年比能量為80wh/kg,到2017年年底,其比能量已經突破300wh/kg,10年時間翻了近4倍。


            動力電池封裝結構也是破解瓶頸的具體措施


            動力電池分軟、硬包兩種,硬包再細分為:圓柱、方形。封裝結構各有優缺點,基本意圖是滿足市場的不同要求。市場趨勢來看,軟包電池的占比是越來越高,估計超過了50%。


            1)圓柱型鋰電池特點:①圓柱形鋰電池生產工藝成熟,自動化生產程度高,PACK成本較低;②型號多。18650、21700、26500等;③圓柱形電池形態多種,適用于電動車空間設計的充分布局;④圓柱形電池組散熱面積大,一般采用鋼殼或鋁殼封裝比能量相對較低。


            2)方形鋰電池池特點:鋁殼方形與圓柱型一般也鋁殼的,對電芯的保護作用優于于鋁塑膜電池(即軟包電池),電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善;但是,一致性保障比較困難,型號太多,工藝難統一,適宜定制化生產,不便于電池包自動化生產。


            3)軟包鋰電池池特點:軟包電池是聚合物電池的另一種叫法,與圓柱型電池相比,具有體積小、重量輕、比能量高、安全性高、設計靈活等多種優點。①軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%;②容量大。軟包電池較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%。③內阻小。軟包電池的內阻較鋰電池小,目前國產軟包電池芯的內阻最小可做到35mΩ以下,極大的降低了電池的自耗電。④設計靈活。軟包電池的形狀可根據客戶的需求定制,開發新的電芯型號。


            軟包鋰電池符合提高比能量這一基本方向,是破解破解瓶頸的有效措施。汽車廠家要動力電池包,對電芯不了解,最好與動力電池廠家溝通,總的方向是提倡軟包電池。


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