本文目录一览：
- 1、锂电池的工作原理？
- 2、锂电池的相关知识
- 3、关于锂电池的一些知识?
- 4、你知道哪些关于锂离子电池的知识？
- 5、锂电池的10种保养知识，学会了电池寿命翻倍！
- 6、新出行课堂 | 软包/方形/圆柱电池有何差异？谁是未来的王者
锂电池的工作原理？
以下是锂电池原理及结构：
锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。
在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。
锂电池的相关知识
锂离子电池只能充放电500次？
相信绝大部分消费者都听说过，锂电池的寿命是“500次”，500次充放电，超过这个次数，电池就“寿终正寝”了，许多朋友为了能够延长电池的寿命，每次都在电池电量完全耗尽时才进行充电，这样对电池的寿命真的有延长作用吗？答案是否定的。 锂电池的寿命是“500次”，指的不是充电的次数，而是一个充放电的周期。
一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。比如说，一块锂电在第一天只用了一半的电量，然后又为它充满电。如果第二天还如此，即用一半就充，总共两次充电下来，这只能算作一个充电周期，而不是两个。因此，通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期，电池容量就会减少一点。不过，这个电量减少幅度非常小，高品质的电池充过多次周期后，仍然会保留原始容量的 80%，很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用。当然，锂电寿命到了最终后仍是需要更换的。
而所谓500次，是指厂商在恒定的放电深度（如80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。
（80%*625=500）（忽略锂电池容量减少等因素）
而由于实际生活的各种影响，特别是充电时的放电深度不是恒定的， 所以500个充电周期只能作为参考电池寿命。 锂电池一般能够充放300－500次。最好对锂电池进行部分放电，而不是完全放电，并且要尽量避免经常的完全放电。一旦电池下了生产线，时钟就开始走动。不管你是否使用，锂电池的使用寿命都只在最初的几年。电池容量的下降是由于氧化引起的内部电阻增加（这是导致电池容量下降的主要原因）。最后，电解槽电阻会达到某个点，尽管这时电池充满电，但电池不能释放已储存的电量。
锂电池的老化速度是由温度和充电状态而决定的。下表说明了两种参数下电池容量的降低。
温度 充电 40% 充电100%
0°C 一年后容量98% 一年后容量94%
25°C 一年后容量96% 一年后容量80%
40°C 一年后容量85% 一年后容量65%
60°C 一年后容量75% 三个月后容量60%
由图可见，高充电状态和增加的温度加快了电池容量的下降。
如果可能的话，尽量将电池充到40%放置于阴凉地方。这样可以在长时间的保存期内使电池自身的保护电路运作。如果充满电后将电池置于高温下，这样会对电池造成极大的损害。（因此当我们使用固定电源的时候，此时电池处于满充状态，温度一般是在25－30°C之间，这样就会损害电池，引起其容量下降）。
影响因素1：放电深度与可充电次数
由实验得出的左图数据可以知道，可充电次数和放电深度有关，电池放电深度越深，可充电次数就越少。
可充电次数*放电深度=总充电周期完成次数，总充电周期完成次数越高，代表电池的寿命越高，即可充电次数*放电深度 = 实际电池寿命（忽略其他因素）
影响因素2：过充、过放、以及大的充电和放电电流
避免对电池产生过充，锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。
避免低于2V或2.5V的深度放电，因为这会迅速永久性损坏锂离子电池。可能发生内部金属镀敷，这会引起短路，使电池不可用或不安全。
大多数锂离子电池在电池组内部都有电子电路，如果充电或放电时电池电压低于2.5V、超过4.3V或如果电池电流超过预定门限值，该电子电路就会断开电池连接。
避免大的充电和放电电流，因为大电流给电池施加了过大的压力。
影响因素3：过热或过冷环境
温度对锂电池寿命也有较大的影响。冰点以下环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁，而过热的环境则会缩减电池的容量。因此，如果笔记本长期使用外接电源也不将电池取下来，电池就长期处于笔记本排出的高热当中，很快就会报废。
影响因素4：长时间满电、无电状态
过高和过低的电量状态对锂电池的寿命有不利影响。大多数售卖电器或电池上标识的可反复充电次数，都是以放电80%为基准测试得出的。实验表明，对于一些笔记本电脑的锂电池，经常让电池电压超过标准电压0.1伏特，即从4.1伏上升到4.2伏，那么电池的寿命会减半，再提高0.1伏，则寿命减为原来的1/3；给电池充电充得越满，电池的损耗也会越大。长期低电量或者无电量的状态则会使电池内部对电子移动的阻力越来越大，于是导致电池容量变小。锂电池最好是处于电量的中间状态，那样的话电池寿命最长。
由上可以总结出以下几点可延长锂电池容量和寿命的注意事项。 如果长期用外接电源为笔记本电脑供电，或者电池电量已经超过80%，马上取下电池。平时充电不需将电池充满，充至80%左右即可。调整操作系统的电源选项，将电量警报调至20%以上，平时电池电量最低不要低于20%。 手机等小型电子设备，充好电就应立刻断开电源线 （包括充电功能的USB接口），一直连接会损害电池。要经常充电，但不必非得把电池充满。 无论是对笔记本还是手机等，都一定不要让电池耗尽（自动关机）。 如果要外出旅行，可把电池充满，但在条件允许的情况下随时为电器充电。 使用更为智能省电的操作系统。 第一，保持锂离子电池适度充电、放电可延长电池寿命。锂离子电池电量维持在10%~90%有利于保护电池。这意味着，给手机、笔记本电脑等数码产品的电池充电时，无需达到最大值。
配有锂离子电池的数码产品暴露在日照下或者存放在炎热的汽车内，最好将这些产品处于关闭状态，原因是如果运行温度超过60摄氏度，锂离子电池会加速老化。
锂电池充电温度范围：0~45摄氏度，锂电池放电温度范围0~60摄氏度。
第二，如果手机电池每天都需充电，原因可能是这块电池存在缺陷，或者是它该“退休”了。
对笔记本所有者而言，如果长时间插上插头，最好取下电池(电脑在使用过程中产生的高热量对笔记本电池不利)。
第三，通常情况下，50%电量最利于锂离子电池保存。 1. 锂原电池
也称一次锂电池。可以连续放电，也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用，在照相机等耗电量较低的电子产品中广泛使用。 锂原电池自放电很低，可保存3年之久，在冷藏的条件下保存，效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方，不失是一个好方法。 注意事项：锂原电池与锂离子电池不同，锂原电池不能充电，充电十分危险！
2. 锂离子电池
也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上，这是由于它的自放电率很低，而且大部分容量可以恢复。
锂电池存在的自放电现象，如果电池电压在3.6V以下长时间保存，会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次，即充电到电压为3.8~3.9V（锂电池最佳储存电压为3.85V左右）、保持在40%-60%放电深度为宜，不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。 要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。
锂电池的应用温度范围很广，在北方的冬天室外，仍然可以使用，但容量会降低很多，如果回到室温的条件下，容量又可以恢复。 对于圆柱形锂离子电池，其型号一般为5位数字。如下表所示。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池，它的直径为18毫米，高度为65毫米。 型号 直径(mm) 高度(mm) abcde ab cd 常规型圆柱锂离子电池型号表 型号 额定容量(mAh) 标称电压(V) 放电终止电压(V) 额定充电电压(V) 内阻(mΩ) 直径(mm) 高度(mm) 参考质量(g) ICR18650 1800~2600 3.6-3.7 3.0 4.2 ≤70 18 65 45 ICR18490 1400 3.6-3.7 3.0 4.2 ≤70 18 49 34 ICR14650 1100 3.6-3.7 3.0 4.2 ≤80 14 65 27 ICR14500 800 3.6-3.7 3.0 4.2 ≤80 14 50 21 ICR14430 700 3.6-3.7 3.0 4.2 ≤80 14 43 18 js145007003.0V（配合锂电池调压器使用）3.04.2≤80145021动力型圆柱锂离子电池型号表 型号 额定容量(mAh) 标称电压(V) 放电终止电压(V) 额定充电电压(V) 内阻(mΩ) 直径(mm) 高度(mm) 参考质量(g) INR18650 1200~1500 3.6 3.0 4.2 ≤60 18 65 45 INR18490 1100 3.6 3.0 4.2 ≤60 18 49 34 磷酸铁锂型圆柱锂离子电池型号表 型号 额定容量(mAh) 标称电压(V) 放电终止电压(V) 额定充电电压(V) 内阻(mΩ) 直径(mm) 高度(mm) 参考质量(g) IFR26650 3000 3.2 2.0 3.6 ≤80 26 65 94 IFR22650 1800 3.2 2.0 3.6 ≤80 22 65 67 IFR18650 1100~1400 3.2 2.0 3.6 ≤80 18 65 45 IFR18490 1000 3.2 2.0 3.6 ≤80 18 49 34 注：内阻≤多少mΩ 意为 在充满电的情况下,以最大放电电流进行恒流放电，当内阻达到多少mΩ时,电池接近报废
锂离子电池由于正极材料较多，与不同的负极搭配，具有不同的工作电压，如3.6V或3.7V。
方型锂离子
方型锂离子电池是生活中最常见的锂电池，它的型号非常多，MP3、MP4、手机、航模等产品上广泛使用。
方形锂离子电池分为金属壳封装(银白色硬壳)和铝塑壳封装(灰白色软壳，用指甲可划痕)两种.金属壳封装的是锂离子电池或液态锂电池,铝塑壳封装的是锂离子聚合物(高分子)电池(Lithium ion polymer battery).这两种电池使用的化学材料和电化学特性可说是大同小异，主要的差异只是锂离子聚合物电池使用一些胶态物质帮助电池极版的贴合或吸收电解液，减少了液态电解液的使用量，从而电池的封装可由金属壳改成铝塑壳了。
金属壳锂电池的外壳是负极，正极在电池一侧的突起物上；铝塑壳锂电池的正负极分别是电池一侧的两片极板,外壳为绝缘体.
对于方型锂离子电池，其型号一般为6位数字。如下表所示。前两位数字为电池的厚度，带1位小数；中间两位数字为电池的宽度；最后两位数字为电池的长度。单位为毫米。例如606168锂电池，它的厚度为6.0毫米，宽度为61毫米，长度为68毫米。（注意：由于各电池厂商采用的封装方法不同，同型号的方形锂离子电池的容量存在300mAh以内的差别）
方形锂离子电池的标称电压一般为3.6～3.7V，充电终止电压一般为4.2V。 方形锂离子电池型号 长度（mm） 宽度（mm） 厚度（mm） 标称电压（V） 额定充电电压（V） abcdef ef cd a.b 3.6～3.7 4.2
关于锂电池的一些知识?
在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易 激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可 激活 电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应 。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。
对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便 激活 电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。
此外，锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外在对某些手机上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。
此外，不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电，过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。
你知道哪些关于锂离子电池的知识？
目前市面上所使用的二次电池主要有镍氢(Ni-MH)与锂离子(Li-ion)两种类型。锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB)和聚合物锂离子电池（LiP）两种。所以在许多情况下，电池上标注了Li-ion的，一定是锂离子电池。但不一定就是液体锂离子电池，也有可能是聚合物锂离子电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份（比如钴、锰等等）从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们，从电池的标识上就能识别，锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。现在，笔记本和手机使用的所谓“锂电池”，其实都是锂离子电池。
现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。作为电池的一种，锂离子电池同样具有这三个要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的灵活性。一般而言，液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm，再减少就比较困难。而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为其主要的电池系统。
新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高，所以形状上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。
目前市面上所销售的液体锂离子（LiB）电池在过度充电的情形下，容易造成安全阀破裂因而起火的情形，这是非常危险的，所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。而高分子聚合物锂离子电池方面，这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性，因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。此外在充电方面，聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电，与锂离子二次电池所采用的CCCV(ConstantCurrert-ConstantVoltage)充电方式所需的时间比较起来，可以缩短许多的等待时间。
锂电池的10种保养知识，学会了电池寿命翻倍！
随着锂电池的日益普及，越来越多的人开始关注锂电池的日常维护。那么锂电池的维修应注意哪些问题呢？
1.锂电叉车首次使用，须对电池进行深度充电，充电器显示绿灯后仍继续充电，时间一般控制在(8～12)小时内。
2.避免深度放电（超过容量的90%）再放电，这样会损伤锂电池。
4.在启动、爬坡或在遇逆风行驶，应采用脚踏来助力。
3.当锂电叉车在静止状态下欠压指示灯亮起时应需及时充电；
5.由于锂电池存在无记忆的特性，每次或者每天骑行后应及时对电池组进行有规律性的充电。
6.如果锂电叉车放置超过两个月时间，要对电池组需要进行一次彻底的充电；如果放置超过5个月时间，需要进行一次充放电循环。
8.使用的充电器要与锂电池完全的匹配。充电器电流过大会把锂电池保护系统击穿，造成短路，从而引起锂电池的安全事故。充电器电压过低，使得充电效率低下，耗费过多的时间。
7.掌握好正确的充电方式。先连接充电器与电池组，再将充电器电源插头连接到220V交流电源，照此连接顺序可避免插拔充电插头时产生电火花。当电源接通后充电器显示红色指示灯。
9.锂电叉车在不使用的情况下，应及时关闭电源，或把电池组从电池座上拔出另放。因为电机和控制器在空载状态下仍然会消耗电源。
10，为了保证锂电池组充满电，应选择在室温环境下充电，从而保证锂电池的充电效果更好。严禁淋雨或浸入水里。
新出行课堂 | 软包/方形/圆柱电池有何差异？谁是未来的王者
2020 年 2 月 3 日，宁德时代正式发布公告，将成为特斯拉锂离子电池供应商，供货有效期为两年，从 2020 年 7 月 1 日开始到 2022 年 6 月 30 日。宁德时代将以订单量的形式向特斯拉供应电池，是圆柱电池？还是方形电池又或者是软包电池？成为目前消费者非常关心的问题之一。
在宁德时代发布的公告中，并没有提及为特斯拉供应的是何种电池类型，有内部人士告诉新出行，宁德时代未来为特斯拉提供的将是方形电池。同时也有另一种猜想：宁德时代为特斯拉提供的电池只使用在 Model Y 上。抛开猜想，准车主们先要了解的是电动汽车电池都有哪些形式？优缺点是什么？哪一种会是未来的发展大趋势？今天的文章为大家准备了一些科普小知识。
三种形式：圆柱电池、方形电池、软包电
圆柱电池顾名思义即和我们常见的五号电池相似的圆柱型电
方形电池同样不难理解，即由方形铝合金外壳加固包裹的电
软包电池样如其名，由铝塑复合膜作为封装材料的软质电
简单理解：这三个种类主要都是在电池的外型上做区分。以目前市面上主流的电动车为例，特斯拉旗下全部车型都采用的是圆柱电池，国产车型只有零跑 S01、奇瑞小蚂蚁、江淮 iEV6E 这样的小型车使用和特斯拉一样的 18650 电池；蔚来全系、比亚迪等国产车型大多采用的是方形电池；奔驰 EQC、奥迪 e-tron 以及保时捷 Taycan 用的是软包电池，接下来我们为大家详细的介绍这三种类型的电池都有什么优点和缺点。
圆柱电池：发展时间长，技术最成熟
优点：技术成熟成本较低、稳定耐用、单体能量密度高、单体一致性好
缺点：能量密度的上升空间小、大量组合对 BMS 要求高
常见的 18650 电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池标称电压为 3.7V，充电截止电压为 4.2V，磷酸铁锂电池标称电压为 3.2V，充电截止电压为 3.6V，容量通常为 1200mAh-3350mAh，常见容量是 2200mAh-2600mAh。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。
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 圆柱型锂电池的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高，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。圆柱型锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品传品质稳定，成本相对较低。圆柱电池的内部结构可以比喻一个驴打滚、豆皮卷、千张卷盘踞在外壳之内。
它还有诸多型号，比如常见的有 14650、17490、18650、21700、26650 等，以 18650 为例，18 指的是电芯直径为 18mm，65 则为高度 65mm，0 则代表着其圆柱形状，其他以此类推。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。
电池数量过多成为电动汽车面临的棘手问题，为了满足容量需求只能通过数量的大幅度增加来弥补，更大的数量对于 BMS 电池管理系统要求更高。拿特斯拉上 7000 节 18650 来说，目前也只有特斯拉的 BMS 电池管理系统才能满足如此数量的运算要求，这也是国内少有厂家用 18650 的原因之一。除此之外，由于圆柱电池在组合成电池组时需采用钢壳，所以其重量相对较高，理论上圆柱电池 PACK 后的能量密度要比其他两种电池低。
18650 换装 21700 后电池能量密度提升近 20%，成本也明显低于 18650，系统的成本预计下降 9％ 左右，系统的重量预计下降 10％ 左右，那么造更大的圆柱电池不就可以了？
这里需要知道一个小知识：电池容量每上升 10%，电池的循环寿命就会降低 20%，电池的循环寿命和单体的电压有关系。根据最新的测试，18650 电芯和 21700 电芯的充电电压峰值是 4.2V，而一般的方块电芯是 3.9V 左右。电池的充电电压每降低 0.10V，它的循环充电寿命可以增加一倍。按照目前 18650 和 21700 电芯，它的单体循环次数是 300-500 次，而方块电芯则更长，磷酸铁锂的电池充电电压是在 3.6V-3.8V，超级磷酸铁锂电芯的工作电压能到 3.9V，所有的电芯，它并不是因为长相去决定它的循环寿命次数，而是它的本体支持的电压。随着电池容量上升，充放电倍率就会下降 30%-40%，电芯温度会上升 20%，所以这意味着需要更强的 BMS 电池管理系统来对电池进行有效控制。
方形电池：当下折中的解决方案
优点：强度高、内阻小、寿命长、空间利用率高
缺点：生产工艺难统一、散热难度高
方形电池是目前国际领域应用面最广的电池 PACK 形式，国内目前主流的蔚来、吉利等一系列新能源车企均采用方形电池。这种电池应用面广的最主要原因之一就是其供应商多且技术难度相对较低，国内绝大多数电池供应商均选择研发方形电池，比如耳熟能详的宁德时代主要提供的就是方形电池。
方形锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池，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，所以整体附件重量相比圆柱型电池更轻，方形电池的能量密度理论上比圆柱电池的能量密度要更高。其结构强度高、忍受机械载荷能力好，电池内阻小，寿命长、组成后的能量密度下降小，空间利用率高。
蔚来汽车模块化灵活裁剪电池容量专利申报图
方型电池有采用卷绕和叠片两种不同的工艺，虽说技术难度相对不高但也存在诸多技术上的不稳定因素影响电池品质。圆柱锂电池工艺非常成熟，极片公有二次分切缺陷机率低，且卷绕工艺成熟度及自动化程度更高，叠片工艺目前还在采用半手工方式。方形电池易产生极耳虚焊影响电池品质，边角处化学活性能较差，长期使用电池性能下降较明显。电动汽车采用的方形电芯也各有不同，方形电池因为要应对不同空间的利用，就要根据不同的需求进行定制化生产。但灵活性高的背后是标准化程度低，工艺很难达到统一，散热难度较大。
在新能源研发初期，德国车企死守一条基本的底线不放，一切都要为安全让路。2009 年，宝马推出搭载三星 SDI 方形电池的纯电动汽车 Megacity（i3 的原型），之后 i3 在全球范围内受到欢迎，至此三星 SDI 才得以打开市场。
软包电池：看看自己的手机电池就能理解
优点：能量密度极高、重量轻
缺点：需要额外防护防止电池受损和热失控
软包电池虽然在汽车市场上应用的并不多，但我们对它并不陌生。我们的手机基本上采用的都是“软包电池”，但是在 3C 数码上，我们统称不叫软包电池，叫做：聚合物电池。软包电池的优势与劣势几乎相生相随，因为软包电池的形状是灵活设计的（根据客户的需求定制，电芯也是重新制作的），所以统一型号的现有软包电池数量太少，另外研发一套新的软包电池组成本也挺高的。
软包锂电池是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳，与其他电池最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜)，这也是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料，这也是国内电池厂商迟迟没有大幅度推广软包电池的原因之一。由于铝塑膜在轻量化上相对钢壳和铝壳存在绝对的优势，软包电池的重量较同等容量的钢壳电池要轻 40%，比铝壳电池轻 20%，因此软包电池在比能量上有着先天的优势。软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高 10-15%，较铝壳电池高 5-10%，能量密度上占了很大便宜。
软包电池采用了叠加的制造方式，在体积上相比于其他两类电池更加纤薄，所以它的能量密度在理论上是三种电池中最高的，软包电池可根据客户需求定制外形，可以做更薄，普通铝壳只能做到 4mm，软包可以做到 0.5mm，在电池布局的灵活性上要比另外两类电池更好。
软包电池与方形、圆柱电池的外壳材料不同，决定了其封装方式也不同。软包电芯采用的是热封装，而金属外壳电池一般采用焊接(激光焊)进行密封。如果实在很难理解可以把软包电池看作是千层蛋糕。
软包电池采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜材料，通常分为三层，即外阻层(一般为尼龙 BOPA 或 PET 构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。
铝塑复合膜外观及内部结构示意图
软包锂离子电芯主要包括：铝塑膜成型、顶封与侧封、注液与预封、化成与整形、排气与二封、裁边与折边。
但由于软包电池内部为叠加式设计，需要在每两片电池中间加上一层薄片，薄片中会充满液体，通过加热或制冷从而保证电池处于最适宜的工作温度，这也意味着软包电池需要更加复杂的电池控制系统。目前奥迪 e-tron、奔驰 EQC、别克 VELITE 6、领克插混版等车型使用的都是软包电池。
以别克 VELITE 6 为例，每两片软包电池组成一个 MINI 堆垛单元的基础。通过流水线焊接在一起。电芯与电芯之间由铝制冷却片隔开，冷却液通过注水口注入，填充冷却片上的“毛细管”，循环流动并带走热量。此外，也可以通过线圈加热冷却液，使电池升温，即使在极端寒冷环境下，确保电池处于最适宜的工作温度。两个软包电池、一片“毛细管”冷却片，再加上一个模组框架和一片隔热泡棉，就组成了一个完整的“MINI 堆垛单元”。而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单元”组成。
三种电池结构的派系之争
锂离子电池，经过或卷绕或叠加这两种不同的结构工艺完成内部组织的生产之后，在外壳封装的材质和形状上走了三条不同道路：圆柱、方形和软包。虽然本质上三种路线的电化学原理都一样，材料组成也基本相同，但就是这不同的封装形式和形状特征，决定了三种电池和背后生产厂商迥然的命运。
方形电池生产企业前三名是宁德时代、比亚迪、国轩高科；软包电池生产企业前三名是孚能科技、国能电池、卡耐新能源；圆柱电池生产企业前三名是比克电池、力神、国轩高科。
目前国内市场，方形铝壳占绝对优势，主要原因为 CATL 和比亚迪等龙头企业的头部效应；国内的圆柱和软包电池企业技术发展相对滞后，这些二线企业的诸多技术与非技术问题，导致其装机量较少，更加剧了方形铝壳装机量一枝独秀的局面。总体来看，2019 年车用电芯装机量总计约 62.2GWh，方形铝壳电芯装机占绝对优势，装机量高达 52.6GWh，占比约 85%，是软包的 10 倍，是圆柱的 13 倍。
半路杀出个“刀片电池”
电动汽车上的电池包由电芯（Cell）组装成为模组（Module），再把模组安装电池包（Pack）里，形成了“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。而 CTP，即Cell to PACK，是电芯直接集成为电池包，从而省去了中间模组环节。CTP 电池技术可以简单的概括为，将电芯的模组去除，直接固定在动力电池总成内部，而关联的高压线缆、通讯线缆、冷却/预热循环管路、BMS 监测模块、温度传感器、电流传感器等设备，都要进行相应的改进或重新布设。
目前 CTP 有两种技术路线，一是采用完全无模组方式，二是以大模组替代小模组的方式。近期呼声超高的比亚迪刀片电池就是完全无模组技术方案的代表。由比亚迪开发的长度大于 0.6 米的大电芯，通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里面，这也是大家将其称之为刀片电池的原因。由于去除模组，电芯直接固定在动力电池总成内部，就要进行必要的结构加强才能满足被动安全的标定需求。也正是因为去除了模组，动力电池总成的自重将会不同程度的降低，相应的提升动力电池总成的能量密度同时，可以获得更好的电芯散热/预热设定，在复杂工况充放电模式下电芯温度差可以控制在 1℃。
比亚迪“刀片电池”专利
据悉，比亚迪计划在明年中旬推出全新一代磷酸铁锂电池，体积比能量增加 50%，成本下降 30%，续航里程达到 600km，该电池就会采用 CTP 方式。而另外一种实现方式是以大模组替代之前小模组，并不是完全取消模组，而是把之前的小模组去掉侧板，用扎带连接起来，把模组做大，代表企业有特斯拉、宁德时代、蜂巢能源等。如下图为特斯拉 Model 3 电池包内部拆解图，可见 Model 3 是由四个长度约 2 米的大模组组成，而之前特斯拉 Model S 的模组为 16 个。
CTP 不是万能的，为什么电池技术发展了 20 多年，到今天才用上 CTP？这个要归根到镍材料的发展，目前镍是稀缺资源，非常昂贵的一种物质材料。我们俗称的 NCA NCM，N 就是镍，无论是 NCA 还是 NCM ，镍的比重大概是在 80% 左右，泛指 NCM811。在高镍的环境下，电池的一致性非常差。以之前 CMP 模组化架构来说，就是为了杜绝 CTP 之后电芯与电芯之间发生的摩擦，产生膨胀、变形、热失控所波及到整个电池组。现在所采用的 CTP 其实严格意义上来说，它单体外壁还是有一层薄膜保护体，无论是比亚迪、宁德时代、蜂巢能源，都是采用这样的结构。
目前采用 CTP 结构的，只有特斯拉。一直以来，电池厂都是在吐槽特斯拉，一颗电芯出问题就波及到其它电芯，说的就是 CTP 这个痛点。作为一名普通消费者，最多也只能了解到 CTP 所带来的优缺点，其实，这背后本质上是电池厂商和车企的博弈。如今电池厂商做模组并非强赢利点，并且大多数车企自己可以做模组，例如华晨宝马、北京奔驰、通用汽车等，反而做 PACK 才是可行的出路。而电池厂商只有转变为 CTP 方案，之后才有机会去做整个PACK，CTP 因此也被打包和宣传为动力电池的下一个风口。
编辑总结?/
随着电池不断发展，软包电池在新能源汽车市场的渗透率将持续提升，当方形电池技术逐渐接近瓶颈期时，更有挖掘潜力和技术优势的软包电池就会成为替代者，而对目前准备购买新能源汽车的消费者来说，电池品质仍然是购车前需要考虑的重要一项，目前阶段来看各种形式的电池都可选择并没有绝对性的优势和劣势，圆柱形电池技术成熟可靠性较高，方形电池则处于居中位置，软包电池则属于技术最为先进的梯队但对工艺的要求也相对较高因此可靠性上画了一个问号。
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