目前主流的鋰電池封裝形式主要有三種：圓柱、方形和軟包，不同的封裝結(jié)構(gòu)意味著不同的特性，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面我們就來(lái)一起探討一下這三種電池的特點(diǎn)吧！

1、圓柱形鋰電池

圓柱形鋰電池分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈷錳混合、三元材料不同體系，外殼分為鋼殼和聚合物兩種，不同材料體系電池有不同的優(yōu)點(diǎn)。目前，圓柱主要以鋼殼圓柱磷酸鐵鋰電池為主，這種電池的表現(xiàn)為容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流放電、電化學(xué)性能穩(wěn)定、使用安全、工作溫度范圍寬、對(duì)環(huán)境友好。廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能燈具、草坪燈具、后備能源、電動(dòng)工具、玩具模型上。

一個(gè)典型的圓柱形電池的結(jié)構(gòu)包括：正極蓋、安全閥、PTC元件、電流切斷機(jī)構(gòu)、墊圈、正極、負(fù)極、隔離膜、殼體。

最早的圓柱形鋰電池是由日本SONY公司于1992年發(fā)明的18650鋰電池，因?yàn)?8650圓柱形鋰電池的歷史相當(dāng)悠久，所以市場(chǎng)的普及率非常高，圓柱形鋰電池采用相當(dāng)成熟的卷繞工藝，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，成本相對(duì)較低。圓柱形鋰電池有諸多型號(hào)，比如常見(jiàn)的有14650、17490、18650、21700、26650等。圓柱型鋰電池在日本、韓國(guó)鋰電池企業(yè)中較為流行，中國(guó)國(guó)內(nèi)也有相當(dāng)規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn)圓柱形鋰電池。

2、方形鋰電池

方形鋰電池通常是指鋁殼或鋼殼方形電池，方形電池的普及率在國(guó)內(nèi)很高，隨著近年汽車(chē)動(dòng)力電池的興起，汽車(chē)?yán)m(xù)航里程與電池容量之間的矛盾日漸突顯，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池廠商多采用電池能量密度較高的鋁殼方形電池為主，因?yàn)榉叫坞姵氐慕Y(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，不像圓柱電池采用強(qiáng)度較高的不銹鋼作為殼體及具有防爆安全閥的等附件，所以整體附件重量要輕，相對(duì)能量密度較高。方型電池采用卷繞和疊片兩種不同的工藝。

但由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場(chǎng)上有成千上萬(wàn)種型號(hào)，而正因?yàn)樾吞?hào)太多，工藝很難統(tǒng)一。方形電池在普通的電子產(chǎn)品上使用沒(méi)有問(wèn)題，但對(duì)于需要多只串、并聯(lián)的工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品，最好使用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的圓柱形鋰電池，這樣生產(chǎn)工藝有保證，以后也更容易找到可替換的電池。

3、軟包鋰電池

軟包鋰電池是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼，與其他電池最大的不同之處在于軟包裝材料(鋁塑復(fù)合膜)，這也是軟包鋰電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最高的材料。軟包裝材料通常分為三層，即外阻層(一般為尼龍BOPA或PET構(gòu)成的外層保護(hù)層)、阻透層(中間層鋁箔)和內(nèi)層(多功能高阻隔層)。

軟包電池的包裝材料和結(jié)構(gòu)使其擁有下面一系列優(yōu)勢(shì)：

1.安全性能好

軟包電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池最多只會(huì)鼓氣裂開(kāi)，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會(huì)發(fā)生爆炸。

2.重量輕

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%。

3.容量大

軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%。

4.內(nèi)阻小

軟包電池的內(nèi)阻較小，目前國(guó)產(chǎn)軟包電池芯的內(nèi)阻最小可做到35mΩ以下，極大的降低了電池的自耗電。

5.設(shè)計(jì)靈活

軟包電池的形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開(kāi)發(fā)新的電芯型號(hào)。

然而軟包鋰電池現(xiàn)有的軟包電池芯型號(hào)較少，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求；同時(shí)開(kāi)發(fā)新的型號(hào)成本高。

4、對(duì)比分析

電池形狀：方形鋰電池可以是任意大小，所以是圓柱電池不能比的。

倍率特性：圓柱形鋰電池焊接多極耳的工藝限制，所以倍率特性稍差于方形多極耳方案

放電平臺(tái)：采用相同的正極材料、負(fù)極材料、電解液所以理論上放電平臺(tái)是一致的，但是方形電池內(nèi)阻稍占優(yōu)勢(shì)，所以放電平臺(tái)稍微高一點(diǎn)。

產(chǎn)品質(zhì)量：圓柱鋰電池工藝非常成熟，極片公有二次分切缺陷機(jī)率低，且卷繞工藝較疊片工藝成熟度及自動(dòng)化程度都要高疊片工藝目前還在采用半手工方式，所以對(duì)于電池的品質(zhì)存在不利影響。

極耳焊接：圓柱鋰電池極耳較方形鋰電池更易焊接，方形電池易產(chǎn)生虛焊影響電池品質(zhì)。

PACK成組：圓形電池相對(duì)具有更易用特點(diǎn)，所以PACK方案簡(jiǎn)單，散熱效果好，方形電池PACK時(shí)要解決好散熱的問(wèn)題。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：方形電池邊角處化學(xué)活性能較差，長(zhǎng)期使用電池性能下降較為明顯。

總的來(lái)說(shuō)，圓柱、方形和軟包三種封裝類(lèi)型的電池各有優(yōu)勢(shì)，也各有不足，每種電池都有自己主導(dǎo)的領(lǐng)域，比如，方形電池中磷酸鐵鋰較多，軟包電池中三元更多一些。隨著新能用汽車(chē)新補(bǔ)貼政策的出臺(tái)，電池的系統(tǒng)能量密度成為一項(xiàng)重要考核指標(biāo)。

比如，補(bǔ)貼新政要求純電動(dòng)客車(chē)?yán)m(xù)駛里程不低于200公里、電池系統(tǒng)能量密度要高于85Wh/kg、電池系統(tǒng)總質(zhì)量占整車(chē)整備質(zhì)量比例不高于20%，這些都說(shuō)明補(bǔ)貼向著重量更輕、續(xù)航里程更高的三元電池方向轉(zhuǎn)變。三元軟包電池容量較同等尺寸規(guī)格的鋼殼鋰電高10~15%、較鋁殼電池高5~10%，而重量卻比同等容量規(guī)格的鋼殼電池和鋁殼電池更輕，因此，補(bǔ)貼新政對(duì)三元軟包電池更有利。

鑒于軟包電池的優(yōu)勢(shì)，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，隨著電池路線的發(fā)展，軟包電池在新能源汽車(chē)市場(chǎng)的滲透率將不斷提升，未來(lái)軟包電池在各類(lèi)型電池中的占比有望超過(guò)50%。