疊片式軟包動力鋰離子電池型號設計的關鍵因素是什么？

　　響應政府的號召，提升鋰離子電池的能量密度成為各電池廠家、研究機構的熱點問題。寧德時代、天津力神、國軒高科等團隊，已經基本實現了300瓦時/公斤動力電池的研發(fā)，另外，仍舊有大量單位開展相關方面的開發(fā)和研究工作。

　　軟包裝鋰離子電池的構成通常包括正極、負極、隔膜、電解液及其他必要的輔助材料，如極耳、膠帶和鋁塑等。根據討論的需要，本文作者將軟包鋰離子電池內的物質劃分為極片單元組合和非貢獻能量物質兩大類，其中極片單元是指一片正極加一片負極，整個電池內的所有正極和負極可看成是若干個極片單元組成的極片單元組合;非貢獻能量物質是指除極片單元組合外其他所有的物質，如隔膜、電解液、極耳、鋁塑、保護膠帶和終止膠帶等。對于常見的LiMO2(M=Co、Ni和Ni-Co-Mn等)/碳體系的鋰離子電池，極片單元組合決定了電池的容量和能量。

　　目前，為了實現電池的質量比能量300Wh/kg的目標，主要的方法包括：

　?。?）選擇高容量材料體系，正極采用高鎳三元，負極采用硅碳；

　?。?）設計高壓電解液，提高充電截止電壓；

　　（3）優(yōu)化正負極漿料的配方，增加活性物質在電極中占比；

　?。?）采用更薄的銅箔、鋁箔，減少集流體的所占的比例；

　?。?）提高正負極的涂布量，增加活性物質在電極中占比；

　　（6）控制電解液的數量，減少電解液的數量提高鋰離子電池比能量；

　?。?）優(yōu)化電池的結構，降低極耳、封裝材料等在電池中所占的比例。

　　在圓柱、方形硬殼、軟包疊片三種電池形態(tài)中，軟包電池具有設計靈活、重量輕、內阻小、不易爆炸、循環(huán)次數多等特點，電池的比能量性能也突出。

　　因此，疊片式軟包動力鋰離子電池是目前研究的熱點。在疊片式軟包動力鋰離子電池型號設計過程中，主要的變量可區(qū)分為以下6個方面，前3者可認為是由電化學體系水平、設計規(guī)則決定的，后3者通常是型號設計關注的變量因素。

　?。?）正負極材料和配方；

　?。?）正負極壓實密度；

　?。?）負極容量(N)與正極容量(P)的比值(N/P)；

　?。?）極片單元數量(等于正極片數量)；

　?。?）正極涂布量(在N/P確定的基礎上，先確定正極涂布量，隨之可確定負極涂布量)；

　?。?）單片正極的單面面積(由正極片長度和寬度決定，當正極片長度和寬度確定后，負極片的尺寸也隨之確定，電芯尺寸即可確定)。