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软包电池的特点和优势

2024-01-04

1. 软包电池具体是什么?

目前主流的锂电池封装形式主要有三种:圆柱、方形和软包。圆柱和方形电池分别采用钢壳和铝壳进行封装,而软包锂电池是由铝塑膜包裹凝胶态聚合物电解质,具备超薄化、安全性高等特性,可以制作成任何形状与容量的电池。与其他电池最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这也是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。而且软包电池一旦内部出现问题,软包电池就会出现鼓胀,从电池表面最薄弱的部位鼓开,不会产生剧烈爆炸,所以其安全性相对较高。

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2. 软包电池和硬包电池的区别

 

(1)封装结构:软包电池的封装用的是铝塑薄膜包装,而硬包电池使用的则是钢壳或者铝壳的封装结构;

(2)电池重量:得益于软包电池的封装结构,与同等容量的硬包电池相比,软包电池的重量要更轻;

(3)电池形状:硬包电池的形状为圆形和方形,而软包电池的形状则可以根据实际需求来设计,在形状方面有更高的灵活性;

(4)安全性:与硬包电池相比,软包电池的排气性能更好,在极端情况下,软包电池最多只会鼓包或者裂开,并不会像硬包电池那样会有爆炸的风险。

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3. 软包电池的优点

 

(1) 安全性能好:软包电池在结构上采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电池一般只会鼓气裂开,而不像钢壳或铝壳电芯那样可能会发生剧烈反应

(2) 能量密度高。目前动力电池行业内,量产的三元软包动力电池的平均电芯能量密度为240-250Wh/kg,但同材料体系的三元方形(硬壳)动力电池的能量密度为210-230Wh/kg

(3) 重量轻:软包电池重量较同等容量的钢壳或者铝壳锂电池10-40%

(4) 电池内阻更小: 三元软包动力电池由于其自身的内阻较小,可以极大降低电池的自耗电,提升电池倍率性能,产热量小,循环寿命更长。

(5) 设计灵活:外形可变任意形状,可以更薄,可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。

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4. 软包电池的缺点

 

(1) 供应链不完善:与硬包电池相比,软包电池在国内市场并不流行,部分原材料、生产设备的采购渠道仍较为单一。

(2) 组效率低:由于软包电池的结构强度不足,在组时软包电池太软了,所以要在电芯外面装塑料支架,以加强其强度,但是这种做法很浪费空间,同时电池组的效率也比较低。

(3) 电芯很难做大:由于铝塑膜的限制,软包电池的电芯厚度不能太大,所以只能在长度和宽度上进行弥补,但是太长太宽的电芯又很难放进电池包,目前软包电芯的长度做到400-800mm就已经到极限了。

(4) 软包电池的成本较高:目前国内软包锂电池所用的高端铝塑膜仍大部分要依赖进口,所以软包电池的成本相对较高。
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