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软包电池的进阶之路
发布者:新星  发布于:2018/9/11 10:41:44  浏览次数:3944

软包基础知识

       目前主流的商业化锂离子电池按封装形式不同主要分为三类:软包、方形和圆柱。软包锂电池内部组成(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,方形和圆柱电池采用金属材料作为外壳。

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       软包电池与方形、圆柱电池的外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电池一般采用焊接(激光焊)进行密封。

       软包电池采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜材料,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)。

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       软包锂离子电芯主要包括:铝塑膜成型、顶封与侧封、注液与预封、化成与整形、排气与二封、裁边与折边。


       软包电池由于其特定的包装材料和结构,具有下面一系列优势:

       1)安全性好:软包电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下软包电池一般先鼓气,或者从封口处裂开释放能量,而金属壳电芯则较容易产生较大的内压而发生爆炸。


       2)比能量高: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%,因此具有较高的质量比能量;软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,体积比能量也比较高。


       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。


       4)设计灵活:软包电池的尺寸以及形状可根据客户的需求定制,开发新的电芯型号。软包电池的不足之处: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。

市场趋势:渗透率有望加速


       随着新能源汽车新补贴政策的出台,电池的系统能量密度成为一项重要考核指标。三元软包电池容量较同等尺寸规格的钢壳锂电高10~15%、较铝壳电池高5~10%,而重量却比同等容量规格的钢壳电池和铝壳电池更轻,因此,补贴新政对三元软包电池更有利。鉴于软包电池的优势,业内专家预计,随着电池路线的发展,软包电池在新能源汽车市场的渗透率将不断提升。


       近日,浙江遨优动力系统有限公司(以下简称“遨优动力”)260Wh/kg三元软包锂电池顺利通过国家强检认证。


       此次遨优动力通过国家强检的260Wh/kg锂电池正极材料采用三元材料,负极材料为石墨,电解液为LiPF6,单体蓄电池额定容量达82Ah,额定电压3.65V,蓄电池模块额定电压为18.25V。应用车型为纯电动乘用车和纯电动商用车。


       由遨优动力生产并提供配套的全球首款富锂锰基软包电池。据悉,此款软包电池单体能量密度达260Wh/kg,已经通过国家强检认证。遨优动力销售总监毛小方向电池中国网表示,遨优动力十分看好富锂锰基软包电池在新能源汽车市场的应用前景。


       据遨优动力总经理陈光森介绍,富锂锰主要为锰酸锂和三元的共用体,它可以做到钴、镍含量仅为三元锂离子电池的1/3左右,甚至可以做到不含钴,成本与锰酸锂接近。同时,富锂锰克容量可达300 mAh/g,远高于三元和锰酸锂。此外,富锂锰在安全性方面也优于三元锂离子电池。