方形鋰電池的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

鋰離子電池按外形分為方形鋰電池(如常用的手機(jī)電池電芯)、柱形鋰電池(如18650、18500等)和扣式鋰電池；鋰電池按外包材料分為鋁殼鋰電池、鋼殼鋰電池、軟包電池；按正極材料分為鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鋰聚合物。

目前，主流的鋰電池封裝形式主要有三種，即圓柱、方形和軟包。方形鋰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(guó)內(nèi)很高。方形電池的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)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。

方形鋰電池的結(jié)構(gòu)

一個(gè)典型的方形鋰電池，主要組成部件包括頂蓋，殼體，正極板、負(fù)極板、隔膜組成的疊片或者卷繞，絕緣件，安全組件等。其中，紅圈中的兩個(gè)是安全結(jié)構(gòu)，NSD針刺安全裝置；OSD過(guò)充保護(hù)裝置。

針刺安全保護(hù)裝置。這是在卷芯的最外面加上了金屬層，例如銅薄片。當(dāng)針刺發(fā)生時(shí)，在針刺位置產(chǎn)生的局部大電流通過(guò)大面積的銅薄片迅速把單位面積的電流降低，這樣可以防止針刺位置局部過(guò)熱，緩減鋰電池?zé)崾Э匕l(fā)生。

過(guò)充安全保護(hù)裝置，目前這個(gè)安全設(shè)計(jì)在很多電池上都能看到。一般是一個(gè)金屬薄片，配合fuse使用，fuse可以設(shè)計(jì)到正極集流體上，過(guò)充時(shí)鋰電池內(nèi)部產(chǎn)生的壓力使得OSD觸發(fā)內(nèi)部短路，產(chǎn)生瞬間大電流，從而使Fuse熔斷，從而切斷電池內(nèi)部電流回路。

殼體一般為鋼殼或者鋁殼，隨著市場(chǎng)對(duì)能量密度的追求的驅(qū)動(dòng)以及生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，鋁殼逐漸成為主流。

方形鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

優(yōu)點(diǎn)，方形鋰電池封裝可靠度高；系統(tǒng)能量效率高；相對(duì)重量輕，能量密度較高；結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，擴(kuò)容相對(duì)方便，是當(dāng)前通過(guò)提高單體容量來(lái)提高能量密度的重要選項(xiàng)；單體容量大，則系統(tǒng)構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單，使得對(duì)單體的逐一監(jiān)控成為可能；系統(tǒng)簡(jiǎn)單帶來(lái)的另外一個(gè)好處是穩(wěn)定性相對(duì)好。

缺點(diǎn)，由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場(chǎng)上有成千上萬(wàn)種型號(hào)，而正因?yàn)樾吞?hào)太多，工藝很難統(tǒng)一；生產(chǎn)自動(dòng)化水平不高，單體差異性較大，在大規(guī)模應(yīng)用中，存在系統(tǒng)壽命遠(yuǎn)低于單體壽命的問(wèn)題。