蓄电池基础知识 | 电池的分类

蓄电池通常简称电池,是将化学能转化成电能的一种装置,电池内部的电化学特决定了该电池是否可以充电。可充电电池内部结构之间所发生的化学反应是可逆的,也叫做二次电池,新能源汽车上的动力蓄电池均为二次电池。一次电池只能作为一次 放电使用,它内部结构简单且不支持这种变化,例如日常生活中使用的干电池。

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图 3- 1    电池分类

曾经以日韩企业为首的电池技术企业,很早以前就将蓄电池的封装种类归为了三大形式:圆柱形、方形和软包。直观上, 它们的区别只是形状不同, 但其在技术开发和应用上也有着显著不同。

1、圆柱形电池

圆柱形电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细且渗透性很强的聚乙烯、聚丙烯或聚 乙烯与聚丙烯复合的薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成,如图 3-2 所示。目前在制造标准上, 只有圆柱形电池具有一致性。例如,人们熟知的圆柱形电池分为 18650 、21700 等型号,型号 中的数字代表了圆柱形电池的尺寸标准。以 18650 型为例,它是目前最为成熟的圆柱形电池尺 寸标准,而 21700 型正在经历不断的技术进步,今后有可能取代 18650 型,成为新能源汽车的 首选圆柱形电池产品。

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图 3- 2    圆柱形电池结构

2、方形电池

方形电池通常是指铝壳或钢壳方形电池,其结构如图 3-3 所示。随着近些年汽车动力蓄电 池的兴起, 续驶里程与电池容量之间的矛盾日渐凸显, 国内动力蓄电池厂商多采用电池能量密 度较高的铝壳方形电池, 因为方形电池的结构较为简单, 不像圆柱形电池那样需要采用强度较 高的不锈钢壳体及防爆安全阀等附件,所以整体附件重量较轻,相对能量密度较高。

与圆柱形电池相比,方形电池的可塑性更强,可以根据搭载产品的具体需求进行定制化设 计,从而导致了其尺寸规格不一。目前,无论是制造工艺或者应用标准,方形电池都没有圆柱 形电池那样清晰的标准划分。但也正因为其灵活性高, 可以根据车型需求对方形电池尺寸进行 定制化设计,从而不会受到圆柱形电池尺寸标准的限制。

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图 3- 3   方形电池结构

3、软包电池

软包电池只是液态锂离子电池外套上一层聚合物外壳,采用铝塑包装膜,结构如图 3-4 所示。软包电池因为采用了叠加的制造方式,所以追求的是更加纤薄的体积,在相同的容量密度 下,其重量是最轻的。软包电池也可以根据应用需求进行定制,小到手机电池的大小,大到可 以应用在新能源汽车上。

软包电池被视为移动设备上的首选,在汽车应用上,也因为其体积的可控性而被汽车品牌 所看重,尤其是针对插电式混合动力汽车,在兼顾整车布局和重量方面,软包电池的体积优势 更加明显。

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图 3- 4   软包电池结构

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