锂离子电池尺寸及外形详解

锂离子电池有三种基本外形：

●圆柱形

●方形

●软包

正如你将看到的，还有其他不同类型。

圆柱形

A123制造的AA型电池就是一种圆柱形电池，如图8-3所示。这是一个由德国的学生与TurnE Conversions和Ruediger Hild联合制造的电池组。作为A123的一部分，这些学生设计其隔离物由5mm的激光切割的塑料树脂制成，该塑料树脂来自于Kolon Plastics，为研究需要而被称为Kocetal POM，虽然其价格十分昂贵，但是大量生产时成本很容易降下来。

图8-3 德国TurnE Conversions使用的A123公司的小型LiFePO₄电池

控制器只能在Windows上运行，并且显示电池系统的所有参数。测试方案包含7个串联的单体电池。

实际上，称这种类型为“卷绕式”更为准确，因为不同类型的区别不仅在于其表面。外包装的样式未必能看到内部是怎么样的。你可以得到一个包在矩形壳内的卷绕式单体电池，笔记本电脑电池就是一个很好的例子。Tesla Motor的电池组也是由圆柱形（氧化锂钴）单体电池构成。(www.xing528.com)

圆柱形电池的电极和隔板一起被卷起来就像是长的凝胶卷，并且每个凝胶卷适合一个封装，然后单体电池可以变换封装成你需要的电池外壳类型。

卷绕式圆柱设计缺点是什么？它不是最高效的布置方案，在相互相邻的圆柱形物体之间有一定量的空间浪费。在卷绕式电池的中心会有热量聚集，并且多余的布置空间增加了电池组的总质量。在电动汽车改装领域，我们希望质量更轻而不是更重。

然而，我必须承认我喜欢各种电动汽车使用的A123的小型26650电池。特斯拉和Killacycle（以及Vectrix）告诉我们在电动汽车中我们可以使用小型锂电池得到非凡的效果，并且现在一家德国的改装公司TurnE Conversions利用这些卓越的A123LiFePO₄单体电池出色的功率密度（是其他任何锂化学电池的8.5倍）制造出更便宜、更安全、充电更快的72安时锂离子电池组。更高的功率密度意味着可在同样加速性能下质量更轻，你很快就会看到。

方形

方形电池的电极和隔膜叠在一起就像一本书里的书页。我们电动汽车改装者从如中航锂电和中聚电池的中国公司购买的电池就是方形电池。它们呈矩形状，有点类似乐高积木，但不能互锁。据称，由于肋状设计而使空气能够在其中流通，方形电池易于冷却。在为大电流设备如电动汽车（大电流会产生热量）提供电流时，这是一个十分重要的因素，然而实际中这似乎并没有太大的问题。电池的空气冷却无论如何都要比液体冷却更便宜和简单。

软包

一般见到的软包电池大部分都是锂聚合物电池，软包电池的电极和隔膜没有置于一个外壳内，而是随电解质一起置于袋中。电池电极可以接入导电箔接线片。软包电池的优势在于其可以适应各种空间，而刚性壳不可以，可以按需求将其制成任意形状。缺点是这些导电箔易损，汽车的行驶环境是有颠簸、冲撞和振动的，这些都会破坏电池的连接。

锂聚合物电池使用固态电解质而不是液态，能够保持形状。但是软包电池容易膨胀，所以当在电动汽车上为它们制造电池框架时应该考虑到这一点。

方形软包电池是由LiFePO₄构成的，并且A123也正在制造这种电池。可以推测电极和隔膜就像书本的书页一样堆积成层，并在其间有液体电解质，但是其被制成了扁平的软包而不是“乐高积木”。相较于中国的方形LiFePO₄电池，这些A123 AMP20电池的功率密度是非凡的（由于是A123的“秘密武器”，稍后将介绍）。然而，已经证实电动汽车中应用AMP20存在着一些问题。和锂聚合物软包电池一样，软包是松软的，电极接线片易损。这就意味着电动汽车改装者必须设置一个外部结构来支撑软包电池并使连接稳固。但是固定软包电池就意味着“用坚固的东西包围它们”，而且液体电解质的LiFePO₄软包电池易于膨胀，所以电池外壳应该能随着膨胀而收缩或破裂，连接同样需要随着膨胀而收缩或裂开——不要过度收缩，否则不管怎样连接都会断开。这真是进退两难。

“电池大学”（Battery University）表示锂聚合物软包电池的膨胀是由制造缺陷引起的，并且应该立即监测该制造缺陷：在安装电池前先对软包电池少量充电，观察其中是否有一两个发生膨胀。如果有，请退货。对于A123软包电池，由于它来自不可退货的军用品，退货十分困难。同时，随着A123 Systems的破产以及和Johnson Control的法院纠纷，现在一个中国公司将提供贷款来偿还债权人。