“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí)，M.S.WhitTIngham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

鋰離子電池結(jié)構(gòu)

鋰離子電池是前幾年出現(xiàn)的金屬鋰蓄電池的替代產(chǎn)品，電池的主要構(gòu)成為正負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜以及外殼。

正極---采用能吸藏鋰離子的碳極，放電時(shí)，鋰變成鋰離子，脫離電池陽極，到達(dá)鋰離子電池陰極。

負(fù)極----材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物。

電解質(zhì)---采用LipF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。

隔膜---采用聚烯微多孔膜如pE、pp或它們復(fù)合膜，尤其是pp/pE/pp三層隔膜不僅熔點(diǎn)較低，而且具有較高的抗穿刺強(qiáng)度，起到了熱保險(xiǎn)作用。

外殼---采用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功能。

軟包鋰電池與鋰電池包及鋁殼鋰電池的基本概念

軟包鋰電池：是在液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼的電池，采用鋁塑復(fù)合膜包裝，軟包鋰電池的機(jī)械強(qiáng)度不高，在出現(xiàn)安全事故如內(nèi)短路等情況下，電池容易鼓起排氣，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

鋰電池包：“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池包大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰電池包的主要構(gòu)成為正負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜以及外殼。

鋁殼鋰電池：

鋰電池鋁殼是一種用鋁合金材料制造出來的電池外殼，鋁殼電池從外表來說，一種是硬殼，一種軟殼。主要應(yīng)用于方型鋰電池上，鋰電池包采用鋁殼包裝的原因在于它的輕重量與比鋼殼更安全上。鋁殼鋰電池是目前液態(tài)鋰電池的主流，幾乎應(yīng)用于鋰電池涉及到的所有領(lǐng)域。

軟包鋰電池與鋰電池包及鋁殼鋰電池的區(qū)別在哪里？

①應(yīng)用領(lǐng)域

軟包鋰電池主要應(yīng)用在移動互聯(lián)網(wǎng)、移動電源和數(shù)碼產(chǎn)品比如智能手機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)等等。

鋰電池包應(yīng)用場景就比較廣泛，小型機(jī)房、弱電間等室分系統(tǒng)、新能源戶外站點(diǎn)、通信基站、室內(nèi)戶外無空調(diào)站點(diǎn)、廣電、特種、石油和氣象等無人站點(diǎn)。

②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

軟包鋰電池所用的關(guān)鍵材料，最大的不同之處在于軟包裝材料（鋁塑復(fù)合膜），這是軟包鋰電池中最關(guān)鍵、技術(shù)難度最高的材料。軟包裝材料通常分為三層，即外阻層（一般為尼龍BOpA或pET構(gòu)成的外層保護(hù)層）、阻透層（中間層鋁箔）和內(nèi)層（多功能高阻隔層）。

鋰電池包：鋰電池采用作為一個(gè)鋰電池包的形式組裝起來，能量比更高，使用時(shí)間和壽命都更長。鋰電池包的主要構(gòu)成材料為正負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜。

③能量比和重量

軟包鋰電池重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%;同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%。

鋰電池包的能量密度是鉛酸電池的3~4倍，是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰電池就會比鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。

鋰電池鋁殼設(shè)計(jì)有方角和圓角兩種，鋁殼的材質(zhì)一般為鋁錳合金，它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等，這五種合金在鋰電池包鋁殼中發(fā)揮著不同的作用，如Cu和Mg是提高強(qiáng)度與硬度，Mn提高耐腐蝕性，Si能增強(qiáng)含鎂鋁合金的熱處理效果，F(xiàn)e可以提高高溫強(qiáng)度。輕重量和安全性以及由此而來的性能優(yōu)點(diǎn)，使得鋰電池鋁殼成為外殼的主流，鋰電池鋁殼目前還在向高硬度和輕重量的技術(shù)上演進(jìn)，這將會為市場提供技術(shù)更加優(yōu)越的鋰電池產(chǎn)品。

在消費(fèi)水平較高的地區(qū)，如歐美國家，軟包鋰電池包的使用占有優(yōu)勢。而在大部分發(fā)展中國家，如印度、中東等地區(qū)，鋁殼電池則具有明顯優(yōu)勢。

技術(shù)成熟度方面，鋁殼技術(shù)已非常成熟，且對材料技術(shù)（如氣脹率、膨脹率等指標(biāo)）要求不高，業(yè)內(nèi)不存在技術(shù)壁壘；軟包鋰電池目前尚有較多技術(shù)難題有待解決，尤其在電池循環(huán)膨脹指標(biāo)上，大部分電芯廠仍未解決該問題。鋁殼電池制造自動化程度高于鋰電池包軟包電池，因此，在一定程度上降低了人為因素對產(chǎn)品一致性影響，同時(shí)節(jié)省了人工成本。

制造成本來看，鋁殼鋰電池材料已完全國產(chǎn)化，而軟包鋰電池包用鋁塑膜材料仍需進(jìn)口，且鋁殼電池對電池材料技術(shù)要求低于軟包鋰電池。因此，在同等容量下整體材料成本比軟包鋰電池低10%左右。此外，成品加工簡單、可靠且成本優(yōu)勢明顯。。此外，鋁殼鋰電池成品加工簡單，pack鋰電池包可靠且成本優(yōu)勢明顯。

軟包鋰電池主要面向中高端市場，單位產(chǎn)品的利潤率較高，在同等產(chǎn)能條件下，相對利潤高于鋁殼鋰電池，資金回報(bào)周期也短。由于鋁殼電池易形成規(guī)模效應(yīng)，產(chǎn)品合格率及成本易于控制，目前二者在各自市場領(lǐng)域均有可觀的利潤。

鋁殼鋰電池采用激光封口工藝，而軟包鋰離子電池采用熱熔工藝，密封性上，鋁殼電池優(yōu)于軟包鋰離子電池，避免了封口處老化、漏氣；軟包鋰離子電池的爆破壓力遠(yuǎn)小于鋁殼電池，由于采用鋁塑復(fù)合膜包裝，軟包鋰離子電池的機(jī)械強(qiáng)度不高，在出現(xiàn)安全事故如內(nèi)短路等情況下，電池容易鼓起排氣，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)，而鋁殼電池采用全密封工藝，同樣條件下，氣壓不易排出，增大了安全隱患。

軟包鋰電池包的質(zhì)量能量密度高于鋁殼電池，同樣體積的電池（2Ah~5Ah），軟包鋰離子電池要比鋁殼鋰電池輕10%-20%左右。鋰電池軟包在技術(shù)成熟度逐漸提升的條件下，具備替代鋁殼鋰電池的潛能，優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯。