什么是软包电池？软包电池结构及工作原理介绍

世界风能、太阳能资源丰富，只有转化为电能才能实现高效利用。自19世纪以来，世界风电、太阳能发电技术经历了一个缓慢发展历程。

进入21世纪，随着世界各国对清洁能源发展的重视和新能源技术的快速发展，风电和太阳能发电已经进入大规模开发利用的新阶段。

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新能源发展是全球长期战略布局，在未来几年将是新能源的快速成长期，技术的成熟和产业规模化发展将开启新能源飞速发展。尽管目前全球能源格局中，石油、煤、天然气仍然占据重要位置，占比约88％。可再生能源尽管仅占12％左右，但近年来上升较快，这与各国推出的优惠激励政策密不可分。世界各国都将新能源开发提到了国家战略的高度，在大幅新增对新能源的研发投入的同时，还提出了中长期发展的具体目标软包电芯，其实就是使用了铝塑膜作为包装材料的电芯。相对来说，锂离子电池的包装分为两大类，一类是软包电芯，一类是金属外壳电芯。金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳、圆柱和方形等等。

软包电池的包装材料和结构使其拥有一系列优势，比如，安全性能好，软包电池在结构上采用铝塑膜包装，发生安全问题时，软包电池一般会鼓气裂开，而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸;重量轻，软包电池重量较同等容量的钢壳锂离子电池轻40%，较铝壳锂离子电池轻20%;内阻小，软包电池的内阻较锂离子电池小，可以极大的降低电池的自耗电;循环性能好，软包电池的循环寿命更长，100次循环衰减比铝壳少4%～7%;设计灵活，外形可变任意形状，可以更薄，可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号。

软包在动力锂电池领域的占比已超过方形和圆柱，据统计，2015年国内方形、圆柱、软包锂离子电池产量分别为17GWh、10.1GWh、19.8GWh，占比分别为36.4%、21.5%、42.3%。

随着新能源汽车新补贴政策的出台，电池的系统能量密度成为一项重要考核指标。三元软包电池容量较同等尺寸规格的钢壳锂电高10~15%、较铝壳电池高5~10%，而重量却比同等容量规格的钢壳电池和铝壳电池更轻，因此，补贴新政对三元软包电池更加有利。鉴于软包电池的优势，业内专家预计，随着电池路线的发展，软包电池在新能源汽车市场的渗透率将不断提升，未来软包电池在各类型电池中的占比有望超过50%。

外壳使用材料决定了他们的封装方式不同。软包才有铝塑膜，需使用热封装；金属外壳一般使用激光焊接封口。铝塑膜一般有三层，尼龙层是保证了铝塑膜的外形，减轻对外壳的损伤，保证在制造成锂离子电池之前，膜不会发生变形，阻止空气尤其是氧的渗透,维持电芯内部的环境,同时保证包装铝箔具备良好的形变能力。Al层就是一层金属Al构成，其用途是防止水的渗入，维持电芯内部的环境具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤。锂离子电池很怕水，一般要求极片含水量都在PPM级，所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。尼龙不防水，无法起到保护用途。而金属Al在室温下会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜，导致水气无法渗入，保护了电芯的内部。Al层在铝塑膜成型的时候还供应了冲坑的塑性。PP是聚丙烯的缩写，这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化，并且具有黏性。所以电池的热封装重要靠的就是PP层在封头加热的用途下熔化黏合在一起，然后封头撤去，降温就固化黏结了，PP不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等,有效阻止内部电解质等与Al层接触,防止Al层被腐蚀。

铝塑膜看上去很简单，实际做起来，如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。很遗憾的是，现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的，国产的质量还有待改进。

一工段和一般电池工艺相同，此处不再赘述。极片成型方式通常采用模切，极耳采用激光切或者模切。极片堆叠方式，叠片一般采用Z字型极片和卷绕型极片，把切好后的一片一片的极片，通过堆叠贴胶后成一个卷芯，放入冲好的铝塑膜坑里，接下来我们讲一下冲坑。