全球动力电池封装主要采用三种结构,铝塑膜软包结构渐成主流目前主流电池封装主要采用三种结构:
1、圆柱形(
江森自控,A123,三洋,
索尼等)
主要特征:
(1)自动化生产工艺成熟,产品良率高,pack成本较低;
(2)采用圆柱形的电池组一致性强,电池组能量密度较高;
(3)电池小、电池组散热面积大,散热性能优于方型电池;
(4)生产工艺成熟,电池一致性较高。在电池组合后,低容量电池出现的几率较低。即使出现低容量电池,由于多个并联,通过自均衡的方式最大程度上消除了不一致的影响;
(5)但是国际上普遍对圆柱形电池存在疑虑,比如典型纯电动大巴车大约需要20000只左右26650型磷酸铁锂单体电池,通过串并联组合成大约576V/300~400Ah的电源系统,担心其中一只电池出现问题,就会影响整车的供电,轻者造成电动汽车趴窝,重者造成各种事故。
2、方型硬壳(SDI,AESC,力神,ATL,日立,LEJ等)
主要特征:
(1)壳体采用铝合金、不锈钢等,内部采用卷绕式或者叠片式;
(2)对电芯的保护作用强于铝塑膜电池,电芯安全性相对圆柱型电池有较大改善;
(3)壳体较重导致电池组能量密度有限,自动化生产程度低,产品良率低,一致性较差。
3、铝塑膜软包电池(Enerdel,LGC,A123,AESC,
多氟多,万向,
中信国安等)
其优点包括:
(1)安全性能好
软包电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开,而不像钢壳铝壳电芯那样会发生爆炸。
(2)重量轻
软包电池重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%。
(3)容量大
采用软包装节约体积20%以上,比容量提高50%。
(4)内阻小
软包电池的内阻较锂电池小,可以极大的降低电池的自耗电。
(5)设计灵活
外形可变任意形状,可以做更,可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。
缺点和解决方案:
(1)一致性较差;
(2)成本较高,通过规模化生产解决;
(3)漏液,通过提升铝塑膜质量来解决。
佐思产业研究中心对全球150款电动汽车进行统计显示:
(1)方形电池占比超过一半,代表电池厂商为LEJ、PEVE、
松下三洋、东芝、三星SDI等。代表车型包括三菱iMiEV(LEJ配套),宝马i3(三星SDI配套),丰田Pruis(松下配套)等。
(2)特斯拉Model S采用的松下18650型电池则是圆柱形动力电池的代表。除Model S外,还有由特斯拉供应电池包的宝马、戴姆勒的少量车型。
(3)铝塑膜软包电池近年来备受瞩目,代表电池厂商为AESC、LGC、Enerdel、A123、 Litec等。代表车型是日产Leaf(AESC配套)和通用Volt(LGC配套)。