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方形电池基本结构

2020-03-26 07:37:18

方形电池基本结构:一个典型的方形锂离子电池,重要组成部件包括:顶盖,壳体,正极板、负极板、隔膜组成的叠片或者卷绕,绝缘件,安全组件等。其中,红圈中的两个是安全结构,NSD针刺安全装置;OSD过充保护装置。

针刺安全保护装置(NSD,NailSafetyDevice)。这是在卷芯的较外面加上了金属层,例如铜薄片。当针刺发生时,在针刺位置出现的局部大电流通过大面积的铜薄片迅速把单位面积的电流降低,这样可以防止针刺位置局部过热,缓减电池热失控发生。

锂电池生产厂家认为过充安全保护装置(OSD,OverchargeSafetyDevice),目前这个安全设计在很多电池上都能看到。一般是一个金属薄片,配合fuse使用,fuse可以设计到正极集流体上,过充时电池内部出现的压力使得OSD触发内部短路,出现瞬间大电流,从而使Fuse熔断,从而切断电池内部电流回路。壳体一般为钢壳或者铝壳,随着市场对能量密度的追求的驱动以及生产工艺的进步,铝壳逐渐成为主流。

方形电池特点:方形电池是国内较早推广的一种动力锂电池形式。2016年数据显示,国内圆柱、软包、方形锂离子电池产量分别为13.92GWh、21.64GWH、28.14GWh,占比分别为21.85%、33.97%、44.17%。方形电池重新获得了市场的重视。

优点,方形电池封装可靠度高;系统能量效率高;相对重量轻,能量密度较高;结构较为简单,扩容相对方便,是当前通过提高单体容量来提高能量密度的重要选项;单体容量大,则系统构成相对简单,使得对单体的逐一监控成为可能;系统简单带来的另外一个好处是稳定性相对好。缺点,由于方形锂离子电池可以根据产品的尺寸进行定制化生产,所以市场上有成千上万种型号,而正因为型号太多,工艺很难统一;生产自动化水平不高,单体差异性较大,在大规模应用中,存在系统寿命远低于单体寿命的问题。

对电芯规格尺寸做出引导,短时间也许没有特别明显的效果,甚至有人觉得这个时候给出指导意见,会束缚行业发展,而改变产品尺寸,对电芯生产来说,还不仅仅是工装模具的问题,影响甚大。但作为一个推荐标准,只要能够给筹备较新的生产量力和做产线调整的厂家一个倾向,长期来看,必然对规格尺寸逐渐的向系列化方向发展有推动用途。而电芯和模块的一致性,是真正实现梯次利用的前提。至于技术路线在今后可能出现跨越,其实并不影响没有出现跨越之前向可见目标前进的努力。

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