锂离子电池种类和封装特点

一路上

前言

目前主要的锂离子电池，多数是按照正极材料来分类，包括磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、三元锂、磷酸锰铁锂等几大类；按照负极分的主要有石墨和钛酸锂。锂离子电池封装形式主要有三种：圆柱、方形和软包，不同的封装结构，意味着不同的特性，它们各有优缺点！

锂离子电池分类

1. 根据锂电池所用电解质材料不同，锂电池可以分为液态锂电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。

2. 按充电方式可分为：不可充电的及可充电的两类。

3. 锂电池外型分：有方型锂电（如手机电池）和柱形（如18650、18500）；

4. 锂电池外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池；

5. 锂电池从正负极材料（添加剂）分：钴酸锂(LiCoO2)电池、锰酸锂（LiMn2O4），磷酸铁锂电池，一次性二氧化锰锂电池

锂电池封装分类

按照封装形式来划分，锂电池可以分为方形、圆柱与软包三种形态；方形通常采用卷绕或者叠片工艺，软包通常采用叠片工艺，圆柱采用卷绕工艺。

圆柱：圆柱电池通常采用圆柱形的钢壳进行封装，裸电芯制作采用卷绕工艺。圆柱电池具有一致性好、生产效率高、系统层面散热能力强，尺寸升级后可一定程度上改善其原本的单体能量密度低、模组所需电芯多及其导致的寿命差、管理复杂等问题。

方形：通常采用卷绕或者叠片工艺进行裸电芯的制作，以方形的铝壳或者钢壳作为封装材料。方形电池有成组效率高、单体容量大、结构简单的优点，但其一致性较低、散热难度大。

软包：软包动力电池采用铝塑膜作为外壳，通常采用叠片工艺进行裸电芯的制作。软包电池有单体能量密度高、电化学性能良好、安全性高、设计灵活等优点，但其产品一致性要求更高、成组效率相对较低、成本相对较高。

锂电池的三种封装特点

类别	圆柱锂电池	方形锂电池	软包锂电池
生产良率	高	较高	一般
电芯一致性	高	较高	较高
机械强度	高	较高	一般
生产自动化程度	高	较高	一般
对电池管理系统要求	高	一般	一般
电池成组效率	较高	高	一般
形状灵活性	较高	一般	高
应用领域	电动汽车、电动工具、消费电子、新型储能	电动汽车、新型储能	电动汽车、消费电子

三种封装DCR、ACR计算

不同容量电芯的DCR、ACR估算；一般BEV，适用于三元和铁锂：

DCR=0.1/容量，

例如50Ah的BEV；DCR=0.1/50=0.002ohm=2mohm；

一般DCR是ACR的2.5倍左右：

ACR=0.04/容量，

例如50Ah的BEV；ACR=0.04/50=0.0008ohm=0.8mohm；

备注：只适用于慢充型BEV，不适用于FBEV和HEV，仅用于估算。

DCR一般是ACR的2-3倍；与容量大小有关，容量越大，倍数越小；电力动池DCR与ACR的关系：

电池封装	大小	ACR	DCR
圆柱	18650	19毫欧	54.0毫欧
	32650	4-6毫欧	15.0毫欧
方形铝壳	100Ah	0.4毫欧	1.0毫欧
	153Ah	0.3毫欧	0.6毫欧
	174Ah	0.3毫欧	0.58毫欧
	230Ah	0.26毫欧	0.49毫欧
软包	4060F0	4-6毫欧	30.0毫欧

结语

持续提高电池性能和降低成本，提高生产过程的自动化程度；储电量大的应用领域逐渐向无模组化发展。针对不同应用场景推出新的型号，丰富产品系列，如比亚迪的刀片电池和特斯拉的 46800 大圆柱电池。