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了解動力電池封裝

鉅大LARGE  |  點擊量:844次  |  2018年10月29日  

眾所周知,動力電池作為純電車型的核心部件,各方面的表現(xiàn)都與整車性能息息相關,今天我們講一講電池的“外衣”,同時也是在動力電池的制作中至關重要的一環(huán)——封裝。良好的電池封裝直接決定了電池使用的安全性及壽命,因此,選擇一種最優(yōu)的電池殼體材料,并根據殼體材料特性選擇最優(yōu)的封裝工藝成為每一家動力電池制造廠商非常聚焦的課題。

首先來說,我們要弄清楚動力電池的封裝需要滿足哪些要求。結合汽車產品的使用場景,經得住跌落、耐撞擊、耐振動、擠壓穿刺等機械沖擊是必要的第一步。此外,還需要滿足化學方面的浸泡要求,溫度方面的耐高低溫、防火阻燃、熱管理要求,以及設計方面的輕量化、走線布局等要求。所以不難看出,對于動力電池的封裝工藝門檻其實并不低。

那么就目前情況而言,當下最主流的電池封裝方式有三種,圓柱型、方殼型和軟包型,優(yōu)劣得所。軟包型電池雖然有尺寸變化靈活、能量密度高、重量輕、內阻小的諸多優(yōu)點,但是同樣具有機械強度差、封口工藝難、成組結構復雜、設計難度大等缺點,甚至在成本、一致性和安全性方面都表現(xiàn)一般。

而圓柱與方形雖然都屬于硬殼封裝,但也有各自對應的特性。比如圓柱型封裝尺寸小、成組靈活、成本低且工藝成熟。目前特斯拉的純電車型所采用的封裝方式便是硬殼圓柱型電池,但作為國際一線品牌來說,依然要面對圓柱封裝的成組后散熱設計難度大、一致性差、重量沉、能量密度低等問題。

方殼電池封裝顧名思義是將單體電池做成方形,并且采用高強度鋁合金作為封裝材料,具有重量輕、硬度強等優(yōu)勢。另外,這種封裝有利于讓電池的內部材料卷覆得更加緊密,并在硬殼的高硬度限制下,電池不容易膨脹所以相對更加安全。例如在國內新能源領域首屈一指的比亞迪汽車,作為擁有電池、整車同步制造能力的車企,一直以來用產品技術實力塑造著新能源產業(yè)的風向標,比亞迪在動力電池封裝方面便采用了硬殼方形的動力電池封裝工藝,例如王朝系列的最新純電車型秦ProEV500就搭載了能量密度高達160.9Wh/kg的鋁合金方形電池,并且,比亞迪的方殼型封裝方式還在內部配備了防爆塞,如果有熱失控的情況,會從防爆塞的固定方向釋放膨脹空氣,不容易影響其它電芯,大大增加了用車的可靠性和安全性。

從另一層面來講,比亞迪采用方形封裝工藝,相對于圓柱形封裝縮小了電芯間的縫隙,讓整體尺寸更加緊湊,再加上殼體采用了密度更小、重量更輕且強度更高的鋁鎂合金,讓電池的能量密度和安全性做到更高。在續(xù)航方面的表現(xiàn)也會更加突出。

總的來說,隨著純電車型步入爆發(fā)期,電池領域相關的技術線路之戰(zhàn)并不會畫上句號。行業(yè)普遍認為,未來5年內,依然是三種電池并存的局面,相信軟包、方形、圓柱等三種封裝工藝電池也會憑借各自優(yōu)勢,在不斷完善的道路上實現(xiàn)突破。而作為最終搭載的車型產品或車企品牌來說,像比亞迪這種已經具備全產業(yè)鏈優(yōu)勢的主機廠,勢必會沿著現(xiàn)有方殼封裝技術路線,更快實現(xiàn)技術突破,以低成本、高品質實現(xiàn)電池封裝技術的進步。

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