软包，方形和圆柱优劣对比，太阳能路灯储能锂电池到底哪种好？

 太阳能路灯现如今已然成为城市乡村道路亮化的主要设施，安装简单，不用大量布线，通过将光能转化为电能，又将电能转化为光能，为夜晚带去一片片明亮，在这其中，可充电放电的电池就起到了关键性的作用。

较过去的铅酸电池或是胶体电池而言，现在常用到的锂电池在比能量，比功率等方面都要更好，而且更容易实现快速充电和深度放电，寿命也比较长，所以也给我们带来了更好的用灯体验。

不过锂电池好坏也是有区别的，今天我们就从其封装形式入手，看看这些锂电池到底有何特点，哪种又要更好一点，封装形式常有圆柱卷绕式、方形层叠式还要方形卷绕式三种。

一、圆柱卷绕式

也就是圆柱形电池，这是一种古典的电池构型，单体主要由正负极，隔膜，正极负极集电极，安全阀，过流保护装置，绝缘件和壳体共同组成，其中壳体早期钢壳较多，现在也有很多以铝壳为原材料。

按尺寸来分，现在这种电池主要有18650、14650、21700等几种型号，在这其中，18650又是最常见的，也是技术最为成熟的一种。

优势：圆柱电池发展的历史最好，标准化程度很高，容易在行业内实现统一标准，圆柱电芯生产的自动化水平比其他几种电池要高，这就保证了圆柱电池生产的高效率，单体的一致性，从另外一方面来说，也降低了生产成本。

另外就是圆柱电池单体自身力学性能比较好，与其他两种电池相比，在相似的尺寸下， 可以表现出最高的弯曲强度。

劣势：作为太阳能路灯需要的蓄电池，不是一个单体电池就可以的，往往需要组成电池组来工作，圆柱外形对空间的利用率低，径向导热差会导致温度分布问题，在这样的环境下，大量电芯特性异化的概率会上升。

另外就是现在很多圆柱电池都是以钢壳作为壳体的，组成电池组的时候，重量也会更重，而且能量密度的上升的空间也很小。

二、方形卷绕式

这种电池单体主要由顶盖，壳体，正极板、负极板、隔膜组成的叠片或者卷绕，绝缘件，安全组件等共同组成，内设计有有针刺安全保护装置（NSD）和过充安全保护装置（OSD），壳体早期一般也是以钢壳为主，现在铝壳已成为主流。

优势：方形电池封装可靠度高，对空间的利用率更高；系统能量效率高，相似尺寸下，重量也要比圆柱电池，而能量密度又要更高；结构较为简单，扩容相对来说也比较方便，若是想要通过提高单体容量来提高能量密度，这种电池比较合适。

单体容量大，系统构成相对来说就比较简单，使得对单体的逐一监控成为可能，加上NSD和OSD的设计，用起来更为安全放心，此外，相对简单的系统构成，让其稳定性表现的也更为良好。

劣势：这种电池可以根据具体需要来定制化生产（主要指尺寸方面），所以在市场上方形电池的型号都是不统一的，这种不统一也就造成了工艺很难统一的局面，做出来的电池的质量参差不齐。

在生产自动化水平方面也不高，单体差异性较大，组成电池组使用，可能会存在电池组寿命远低于单体寿命的问题。

也就是我们常说到的软包电池，这种电池的基本结构和上述2种电池类似，由正负极、隔膜、绝缘材料、正负极极耳和壳体，不过与卷绕式是由单片的正、负极片卷绕成形不同，层叠式电池是由多层极片层叠而成的。

其中，壳体主要是铝塑膜。这种材料结构最外层是尼龙层，中间是铝箔，内层为热封层，每层之间以粘结剂粘合，这种材料具有良好的延展性、柔韧性和机械强度，在阻隔性，热封性能方面也表现得十分优异，还很耐电解液及强酸腐蚀。

优势

软包电池采用了叠加的制造方式，所以体积更加纤薄，能量密度最高，厚度也比较薄，一般不会超过1cm，在散热性能方面要比其他两款优异，而且相同容量的情况下，软包电池要比钢壳锂电池要轻40%左右，比铝壳电池轻20%，

极片也很多，每片极片均有凸缘与极耳焊接在一起，极板上的电流密度分布均匀性好，充放电过程中，热量分布均匀，而且它是薄片式的设计，很容易组成模块和电池组，对于空间的利用率也很高，在尺寸变化方面也很灵活，形状也不只限于方形，能很好的适应不同的空间。

劣势

软包电池的壳体强度比不上用铝壳或是钢壳作壳体的其他两款电池，对成组技术的依赖性很强，而且长期使用下来的话，铝塑膜封装的可靠性比较难保证，电池体比较软，极片间的接触阻抗可能会较大，需在模块层次或电池组层次加以解决，这就又增加了技术难度。

和方形电池一样，虽然在尺寸上比较灵活可以适应不同的空间，但同时在工艺的标准化上比较难统一，所以做出的质量也较为参差不齐。

电池的一致性也较差，如果电池在绝热或者高温等热传递不充分的内部环境中运行，会导致电池温度将会显著上升，从而导致电池组内部形成“热点”，有安全隐患。

简单说来

1）圆柱形电池（圆柱卷绕式），一般采用钢壳，也有铝壳。工艺比较成熟，小尺寸，成组灵活，成本低，工艺成熟，一致性好；成组后散热不好设计，重量重，比能量低。

2）方形电池（方形卷绕式），早期钢壳居多，现在铝壳居多。散热好，成组容易设计，可靠性好，安全性高，含防爆阀，高硬度；成本高，型号多，工艺水平难统一，是主流的技术路线之一。

3）软包电池（方形层叠式），铝塑膜作为外包装，尺寸变化比较灵活，比能量高，重量轻，内阻比较小；机械强度比较差，封口工艺难，成组结构复杂， 散热不好设计，无防爆装置，易漏液，一致性差， 成本高。