目前主流的鋰離子電池封裝形式重要有三種：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)，下面我們就來一起探討一下這三種電池的特點(diǎn)吧!

1、圓柱形鋰離子電池

圓柱形鋰離子電池分為磷酸鐵鋰、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，圓柱重要以鋼殼圓柱磷酸鐵鋰離子電池為主，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。

最早的圓柱形鋰離子電池是由日本SONY公司于1992年發(fā)明的18650鋰離子電池，因?yàn)?8650圓柱形鋰離子電池的歷史相當(dāng)悠久，所以市場的普及率非常高，圓柱形鋰離子電池采用相當(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。圓柱形鋰離子電池有諸多型號(hào)，比如常見的有14650、17490、18650、21700、26650等。圓柱型鋰離子電池在日本、韓國鋰離子電池公司中較為流行，我國國內(nèi)也有相當(dāng)規(guī)模的公司生產(chǎn)圓柱形鋰離子電池。

2、方形鋰離子電池

方形鋰離子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內(nèi)很高，隨著近年汽車動(dòng)力鋰電池的興起，汽車?yán)m(xù)航里程和電池容量之間的矛盾日漸突顯，國內(nèi)動(dòng)力鋰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。

但由于方形鋰離子電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號(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)品上使用沒有問題，但關(guān)于要多只串、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)的圓柱形鋰離子電池，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、軟包鋰離子電池

軟包鋰離子電池是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼，和其他電池最大的不同之處在于軟包裝材料(鋁塑復(fù)合膜)，這也是軟包鋰離子電池中最關(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)。

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

1.安全性能好

軟包鋰電池在結(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鋰電池最多只會(huì)鼓氣裂開，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會(huì)發(fā)生爆炸。

2.重量輕

軟包鋰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

軟包鋰電池較同等規(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

軟包鋰電池的內(nèi)阻較小，目前國產(chǎn)軟包鋰電池芯的內(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

軟包鋰電池的形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號(hào)。

然而軟包鋰離子電池現(xiàn)有的軟包鋰電池芯型號(hào)較少，無法滿足市場需求；同時(shí)開發(fā)新的型號(hào)成本高。

4、比較分析

電池形狀：方形鋰離子電池可以是任意大小，所以是圓柱電池不能比的。

倍率特性：圓柱形鋰離子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法

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，所以放電平臺(tái)稍微高一點(diǎn)。

產(chǎn)品質(zhì)量：圓柱鋰離子電池工藝非常成熟，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，所以關(guān)于電池的品質(zhì)存在不利影響。

極耳焊接：圓柱鋰離子電池極耳較方形鋰離子電池更易焊接，方形電池易出現(xiàn)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方法簡單，散熱效果好，方形電池pACK時(shí)要解決好散熱的問題。

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

總的來說，圓柱、方形和軟包三種封裝類型的電池各有優(yōu)勢，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，軟包鋰電池中三元更多一些。隨著新能用汽車新補(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?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)量占整車整備質(zhì)量比例不高于20%，這些都說明補(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。三元軟包鋰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)三元軟包鋰電池更加有利。

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