按结构类型对锂离子动力电池进行区分
思瀚产业研究院    2023-12-20

锂离子动力电池按照电芯封装结构可以分为方形、软包以及圆柱形等。圆柱形电池发展时间长，工艺成熟，标准化程度高，其往往采用成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品一致性强，成本相对较低。

其劣势在于 PACK 空间利用率低、单体容量小，动力领域需要将较多单体电池进行组装，电池管理要求高。方形电池制作主要采用卷绕或叠片工艺，方形电池还具备空间利用率高、单体容量大、成组难度低的优点。

软包电池采用软包装材料（铝塑复合膜），大多采用叠片工艺，软包电池结构件质量相对减轻，能量密度较高，但其本身亦存在结构强度较差、在内部胀气和外部穿刺时容易漏液、PACK 成本较高等缺点。截至目前，国内动力电池市场仍以方形电池为主，近三年装车量占比超过80%，软包电池和圆柱形电池占比相对较小。

不同的结构形式意味着核心制造工艺的差异化，形成卷绕和叠片两种技术。圆柱电池通常采用卷绕工艺，软包电池则需应用叠片工艺，方形电池两者皆可。卷绕是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，原材料按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序进行卷绕。叠片是将模切工序中制作的极片叠成电芯，例如典型的“Z”字形叠片，正负极分别叠在隔膜两面，隔膜以“Z”字形穿行其间而隔开两极。

理论上，叠片工艺制得的电芯产品在能量密度、循环性能及安全性能等方面性能更优，主要系卷绕电芯存在多处弯折区域和集流体焊接区域，内部空间利用率低，并且会有卷绕张力的不均匀和形变等现象，而叠片电芯界面反应更均匀，活性物质容量能够得到充分发挥。

伴随企业对电池制造工艺的精进，叠片电池工艺已逐渐成熟。蜂巢能源目前最高已实现 0.125 秒/片高速叠片工艺，技术水平处于行业前列。