分析圆柱、方形、软包三种动力锂电池的外壳结构。

圆柱、方形、软包锂电池的超全详解目前主流的锂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，下面我们就来一起探讨一下这三种电池的特点吧！一、圆柱形锂电池圆柱形锂电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系，外壳分为钢壳和聚合物两种，不同材料体系电池有不同的优点。

目前，圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全、工作温度范围宽、对环境友好。

广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。

一个典型的圆柱形电池的结构包括：正极盖、安全阀、PTC元件、电流切断机构、垫圈、正极、负极、隔离膜、壳体。

最早的圆柱形锂电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650锂电池，因为18650圆柱形锂电池的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高，圆柱形锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品品质稳定，成本相对较低。

圆柱形锂电池有诸多型号，比如常见的有14650、17490、18650、21700、26650等。

圆柱型锂电池在日本、韩国锂电池企业中较为流行，中国国内也有相当规模的企业生产圆柱形锂电池。

二、方形锂电池方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池，方形电池的普及率在国内很高，随着近年汽车动力电池的兴起，汽车续航里程与电池容量之间的矛盾日渐突显，国内动力电池厂商多采用电池能量密度较高的铝壳方形电池为主，因为方形电池的结构较为简单，不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀的等附件，所以整体附件重量要轻，相对能量密度较高。

方型电池采用卷绕和叠片两种不同的工艺。

但由于方形锂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。

方形电池在普通的电子产品上使用没有问题，但对于需要多只串、并联的工业设备产品，最好使用标准化生产的圆柱形锂电池，这样生产工艺有保证，以后也更容易找到可替换的电池。

软包锂电池的结构软包锂电池是一种采用软性包装材料的锂离子电池，具有较高的能量密度和较好的柔韧性。

软包锂电池的结构可以分为正极、负极、电解液和隔膜四个主要部分。

1. 正极：软包锂电池的正极材料通常采用的是锂钴酸锂（LiCoO2）或锂镍锰酸锂（LiNiMnCoO2）。

正极由金属箔片（如铝箔）作为集流体，上面涂覆有正极材料的混合物，通过层层叠压的方式制成。

2. 负极：软包锂电池的负极材料一般采用石墨，也有部分采用硅材料。

负极由金属箔片作为集流体，上面涂覆有负极材料的混合物，通过层层叠压的方式制成。

3. 电解液：软包锂电池的电解液通常由有机溶剂和锂盐组成。

有机溶剂常见的有碳酸酯类、碳酸酸酯类和聚合物电解质等。

锂盐一般采用的是锂盐酸盐（如LiPF6、LiBF4等）。

电解液在正负极之间起到离子传输的作用。

4. 隔膜：软包锂电池的隔膜是将正负极隔开的关键部分，常见的材料有聚丙烯膜、聚乙烯膜等。

隔膜要具备较好的离子传输性能和机械强度，以防止正负极短路。

软包锂电池的结构相比于传统的硬壳锂电池更加柔韧，可以根据不同的应用需求进行灵活设计。

软包锂电池的优势在于其体积小、重量轻、能量密度高，可以满足现代科技产品对轻薄化和高性能的要求。

此外，软包锂电池可以通过多层叠压的方式来增加电池的容量，进一步提高电池性能。

然而，软包锂电池也存在一些问题。

由于软包锂电池采用软性包装材料，相对于硬壳锂电池来说，对外力冲击更为敏感，容易受到挤压、穿刺等外界因素的影响，从而导致电池的短路、过热等安全问题。

因此，软包锂电池在使用过程中需要特别注意避免外力的作用，以确保电池的安全性能。

软包锂电池的结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四个部分。

软包锂电池以其柔韧性、高能量密度等特点，在现代科技产品中得到了广泛应用。

然而，由于其对外力冲击敏感，使用时需要特别注意安全性。

随着科技的不断发展，相信软包锂电池的结构和性能还会得到进一步的改进和提升。

动力电池结构件行业龙头科达利研究报告全球动力电池结构件龙头，深度配套宁德时代从精密件模具厂起步，为锂电池结构件业务做了宝贵积累科达利有25年的精密件模具制造经验。

科达利成立于1996年，最早做汽车结构件、便携式锂电池结构件；2015年之前，电池结构件收入占公司业务比重超过50%，比亚迪是公司的最大客户。

公司在这20年时间内积累了宝贵的精密件模具制造经验。

2016年起，宁德时代成为公司锂电结构件第一大客户。

配套顶尖客户，积累了多品类开发经验。

动力电池结构件产品包括方形电池壳体与盖板、圆柱电池壳体与盖帽、连接件等，而软包电池由于使用铝塑膜故不需要结构件。

科达利2007年首次配套松下动力电池结构件；2008年起配套比亚迪动力电池；2015年对宁德时代配套放量；2017年起，科达利全球独供特斯拉Model3电池包软连接件（全球最大单体软连接），于2019年经由LG化学南京工厂配套特斯拉2170圆柱电池壳体；2020年公司宣布于德国、匈牙利建厂，于瑞典建厂独供Northvolt，扩展产能供应欧洲市场；2021年公司宣布于四川宜宾建厂配套宁德时代。

实控人励氏兄弟控股48.8%，核心技术人员激励到位股权激励切实兑现。

励建立、励建炬二人为一致行动人，截至2021年11月22日直接间接控股公司合计45.8%。

同时，公司设立员工持股平台“大业盛德”持股上市公司3.53% （按当前约300亿元市值计对应约10.6亿元持股价值）。

质地纯正的动力锂电池结构件标的科达利是全球最大的电池结构件供应商，锂电业务比重达93%。

2021Q1-3年公司实现收入29.9亿元，受益下游高景气，同比+145%；同期实现归母净利润3.7亿元，同比+281%，在原材料上涨的情况下实现高于营收的增速，主要系公司客户结构改善、内部生产效率提升。

2020年公司实现收入19.9亿元，受到疫情影响，同比-11%；2020年实现归母净利润1.8亿元，同比-23%，而2019年得益于产能利用率提升，公司归母净利润2.3亿元，同比大幅+188%，随着2021年产能利用率的恢复，公司归母净利润预计将大幅提升。

锂电池工作原理和结构图解，看完你就是专家！从上世纪90年代开始，锂电池开始进入市场，逐渐成为电器和IT 终端设备的动力选择。

更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性，使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面，助力人类向清洁世界迈出重要一步。

相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式，锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式，减少了碳排放量，为可持续发展提供了新路径。

我们俗称的锂电池其实分为锂金属电池和锂离子电池两种。

1、锂金属电池锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

放电反应原理为：Li MnO2=LiMnO2。

2、锂离子电池锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li(1-x)CoO2 XLi Xe-(电子)；充电负极上发生的反应为：6C XLi Xe- = LixC6；充电电池总反应：LiCoO2 6C = Li(1-x)CoO2 LixC6。

今天来详解一下锂电池工作原理和结构，让大家全方位的了解锂电池。

锂电池结构示意图了解锂电池工作原理之前，我们先大概了解下锂电池的组成部分，如下示意图：（1）正极——活性物质一般是钴酸锂或者锰酸锂，镍钴锰酸锂等材料，电动车则普遍是用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本过高而逐渐淡出视野，导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。

（2）隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。

（3）负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

（4）有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。

（5）电池外壳——分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。

锂电池圆柱电芯结构1. 引言1.1 锂电池概述锂电池是一种利用锂金属或锂化合物作为正极材料进行电化学反应的充放电电池，常用于移动设备、电动车和储能系统中。

锂电池具有高能量密度、长循环寿命和较低自放电率的优点，因此被广泛应用于各个领域。

锂电池按照形状结构可以分为圆柱型、方型和软包装等多种类型，其中圆柱电芯是较为常见的一种。

圆柱电芯具有良好的散热性能和较高的安全性，适用于一些对功率需求较高的应用场景。

1.2 圆柱电芯介绍锂电池是一种利用锂离子在正负极之间传递电荷来实现能量存储和释放的电池。

在锂电池中，圆柱电芯是一种常见的电池结构，也是市场上最常见的锂电池形式之一。

圆柱电芯由正极、负极、电解液和隔膜组成。

正极通常使用氧化物或磷酸盐材料，而负极则使用石墨或硅等材料。

电解液是一种含有锂盐的有机溶液，起着传递锂离子的作用。

隔膜则起到隔离正负极的作用，防止短路和电池过热。

圆柱电芯在锂电池中扮演着重要的角色，它具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性能。

随着电动汽车、便携电子设备等领域的快速发展，圆柱电芯的需求量也在不断增加。

未来的发展趋势可能包括提升圆柱电芯的能量密度、延长循环寿命、降低成本等方面的努力。

圆柱电芯在锂电池技术中发挥着不可替代的作用，将继续成为电池领域的重要组成部分。

2. 正文2.1 圆柱电芯结构组成圆柱电芯是锂电池中常见的电芯形式之一，其结构相对简单但功能强大。

圆柱电芯的主要结构组成包括正极、负极、电解液和隔膜。

首先是正极，正极通常由锂离子化合物构成，如锂钴氧化物（LCO）、锂镍锰钴氧化物（NMC）等。

正极材料在充放电过程中能够释放和吸收锂离子，实现电池的充放电运作。

接下来是负极，负极一般由石墨或石墨烯等材料构成。

负极在充放电过程中能够吸收和释放锂离子，与正极相互配合完成电池的充放电过程。

电解液是连接正负极的介质，通常由有机溶剂和锂盐混合物组成。

电解液中的锂盐能够形成锂离子，实现正负极之间的离子传输。

新能源汽车动力电池系统结构设计汽车是现代人类不可缺少的交通工具之一，随着石油资源的枯竭与地球环境的恶化，世界各国都在大力发展节能、无污染和噪音低的新能源汽车。

近年来，在国家政策的大力扶持下，我国新能源汽车行业己经步入高速发展阶段，技术和市场成熟度不断提高、关键零部件配套能力也得到大幅提升，行业整体发展繁荣。

动力电池系统作为一个独立的零部件安装在电动汽车上，为整车提供动力。

在进行结构设计时，首先需要满足基本功能和机械安全; 当前主流的电动汽车使用的锂电池作为动力电池，在设计过程中还需要考虑电气安全、化学安全、电磁兼容、防火防爆、防水防尘等等。

动力电池系统结构的总体设计需要满足以下要求：(1) 机械结构设计的通用要求。

基于整车坐标系进行开发，以利于产品开发过程中的数据校核。

(2) 机械强度和刚度。

安装和加强部位防止出现疲劳失效，在极限工况条件下，电池系统各部分不得发生破坏和失效。

(3) 机械振动和冲击。

测试对象按GB/T 2423.43的要求，在z轴方向冲击3次，观察2h,要求电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。

试验后的绝缘电阻值不小于100Q /V。

(4) 碰撞。

将测试对象水平安装在带有支架的台车上，按GB/T*****3T2015 要求进行测试.(5) 挤压。

在X和丫方向分别用半径75mm的半圆柱体，挤压力达到200 kN或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的30%时停止挤压，电池包或系统无着火、爆炸等现象。

(6) 密封防护需要满足IP67要求。

(7) 底部抗石击、球击和穿刺性能。

(8) 防腐、防爆性能。

(9) 外部标识清晰。

(10) 在满足以上要求时尽量轻量化设计。

动力电池系统是由很多的零部件组成，包括电芯模组部分、箱体部分、电池管理及线束部分、高压电气及电连接部分、加热及冷却的热管理部分等。

其中电池管理及线束部分、高压电气及电连接部分、加热及冷却的热管理部分由于涉及到电子、电气及热力学等较强的专业方面的知识，本文不做详细的讨论。

圆柱型动力锂离子电池液体冷却结构设计李博蓝;康健强【摘要】相比于方形电池,圆柱型锂离子电池散热性能通常较差,因此作为电动汽车动力系统时,需要增加冷却装置,防止过快老化或热失控.通过实验和仿真分析了高比能量三元材料(NCM)18650锂离子电池的热特性,设计了S型扁管包绕电池液体冷却散热结构,并通过数值模拟分析散热效果.模块内的高温电池添加导热片补偿散热能力后,模块内最高温度降低了2.2℃,相比无导热片,在考虑了较高触热阻值对散热结构的散热能力限制,0.1 m/s流速下的298.15 K冷却液依然足以保证电池模块的温度升高不超过302.0 K.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2018(042)010【总页数】4页(P1451-1453,1588)【关键词】高比能量;圆柱型电池;液体冷却;数值模拟【作者】李博蓝;康健强【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协调创新中心,湖北武汉430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协调创新中心,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池已经被广泛应用于电动汽车，然而锂离子电池在低温和高温的环境工作会出现性能或者寿命受损，甚至发生热失控[1]。

因此良好的热管理系统是保证锂离子电池安全高效运行的前提。

热管理结构的方式按冷却介质可分为空气冷却、液体冷却和相变材料冷却。

空气冷却的效率低，而相变材料的冷却方式成本相对昂贵。

由于液体相对于空气具有高的热导率和热容量，因此液体冷却被视为更好的冷却方式，尤其是应用于能量密度较高的锂电子电池和纯电动汽车[2-4]。

电池的类型包含圆柱型、软包、方形硬壳锂电池。

由于圆柱型锂离子电池相对成熟的工艺，具有较好的一致性和安全性，高比能的圆柱型18650锂离子电池已被特斯拉、宝马等广泛采纳。

新能源汽车动力电池结构及成组技术综述作者：邱伟来源：《时代汽车》2024年第05期摘要：动力电池作为新能源汽车的核心部件，不僅直接影响整车的续航里程、安全性、动力性、环境适应性和长期可靠性等方面性能，同时也决定了整车成本的高低。

近年来，虽然新能源汽车渗透率快速提升，但动力电池在材料体系方面的突破仍然有限，因此结构和成组技术创新的重要性就愈加凸显。

本文主要从新能源汽车电池结构集成的角度，分析和论述动力电池成组技术的发展方向和面临的挑战。

关键词：新能源汽车动力电池结构成组技术1 引言根据中国汽车工业协会统计数据，2023年我国新能源汽车产销分别完成958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%、37.9%，实现产销两旺。

根据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据，2023年我国动力电池装车量达到387.7GWh，同比增长31.6%。

虽然近几年新能源汽车产销量和动力电池装机量都实现了较大幅度的增长，但是以三元锂和磷酸铁锂为主体的锂电池材料体系性能并没有实现突破，而是步入相对稳定的发展阶段。

相反，Pack层级结构和成组技术的创新成果丰硕，有力的推动了行业的快速发展和进步。

2 动力电池结构概述新能源汽车动力电池是机械、电气、电化学和热力学等多学科交汇耦合的部件，在整车上应用面临着来自内部和外部多重因素的叠加影响，因此其具有较为复杂的结构来确保自身的强度、安全性、可靠性、热适应性和效率。

2.1 电芯结构电芯作为动力电池的核心部件，是电池系统存储能量的基本单元，决定着能量密度、功率性能、安全性和寿命等核心性能。

电芯从结构形式上划分，主要有圆柱、方壳和软包三种，如图1所示。

圆柱电芯一般采用钢壳，尺寸小巧、布置灵活，生产工艺成熟，一致性较高，但存在成组效率低、单体容量小、BMS管理复杂度高和寿命差的问题。

圆柱电芯的主要生产企业有LG化学、松下、三星SDI等，主要应用车企为特斯拉、现代、保时捷等。

方壳电芯具有易成组、效率高、单体容量大、高安全性等优点，但需要开模，成本高，且工艺设备兼容难度大。