鋰電池 PACK 種類及應用注意事項
2024年12月26日 17:44
摘要： 隨著科技的飛速發(fā)展，鋰電池PACK在眾多領域的應用日益廣泛。本文深入剖析鋰電池PACK的多種類型，詳細闡述其各自特點，并結合最新行業(yè)新聞探討應用過程中的關鍵注意事項，特別聚焦兩輪三輪車領域的運用，旨在為相關從業(yè)者與技術愛好者提供全面且前沿的知識參考，助力鋰電池PACK技術的安全、高效運用。
一、引言
鋰電池憑借高能量密度、長壽命、低自放電等優(yōu)勢，成為現(xiàn)代能源存儲與動力供應的核心部件。而鋰電池 PACK，即將多個鋰電池單體通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合，并配備必要的管理系統(tǒng)，以滿足不同設備的電力需求，其種類多樣，應用場景復雜，對其深入了解至關重要。如今，在兩輪三輪車領域，鋰電池PACK也正逐步取代傳統(tǒng)鉛酸電池，開啟新的出行變革。
二、鋰電池PACK常見種類
（一）圓柱型鋰電池 PACK
圓柱型鋰電池以 18650、21700 等型號最為常見。18650 電池直徑 18mm、長度 65mm，具有成熟的生產(chǎn)工藝，成本相對較低，在筆記本電腦、強光手電等小型設備中廣泛應用，同樣也在兩輪三輪電動車的燈具、儀表供電等輔助系統(tǒng)中有一席之地。21700 電池則在能量密度上更勝一籌，特斯拉等電動汽車制造商大量采用，其較大的尺寸能容納更多活性物質，提升續(xù)航能力。在一些主打長途通勤的三輪電動車上，21700 鋰電池PACK嶄露頭角，例如某款快遞三輪電動車采用 21700 鋰電池 PACK，相比傳統(tǒng)鉛酸電池，重量減輕 30%，單次充電后可多配送 20% 的包裹，大大提升了快遞員的工作效率，同時為車輛的操控性帶來顯著提升，狹窄街道轉彎、停靠更為便捷。
（二）方形鋰電池 PACK
方形鋰電池結構緊湊，空間利用率高，能夠根據(jù)不同產(chǎn)品外形靈活定制。軟包方形鋰電池采用鋁塑膜封裝，重量輕、安全性好，常用于對重量敏感的消費電子產(chǎn)品如平板電腦、可穿戴設備，部分輕便型兩輪電動車為追求極致的輕量化，選用軟包方形鋰電池 PACK，不僅能滿足城市通勤的續(xù)航要求，還讓整車外觀更為精致小巧，易于攜帶停放。而硬殼方形鋰電池，外殼材質多為鋁合金，機械強度高，在電動汽車、儲能電站領域表現(xiàn)出色，對于一些載貨三輪電動車，硬殼方形鋰電池PACK以其堅固的外殼，更好地抵御運輸途中的顛簸碰撞，保障電池內部結構穩(wěn)定，確保電力持續(xù)穩(wěn)定輸出，為貨物運輸保駕護航。近期一則新聞報道，某大型商用三輪電動車隊采用方形鋰電池 PACK，通過優(yōu)化電池管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了 95% 以上的充放電效率，降低了運營成本，為物流配送在 “最后一公里” 降本增效提供有力支撐。
（三）軟包鋰電池 PACK
軟包鋰電池以其輕薄、高能量密度特性脫穎而出。它沒有金屬外殼，內部應力分布均勻，不易出現(xiàn)因膨脹導致的電池鼓包問題。在高端智能手機領域，軟包鋰電池幾乎成為標配，能夠在有限空間內提供持久電量。在兩輪電動車領域，特別是一些新型共享電單車，軟包鋰電池PACK大放異彩。例如，某品牌共享電單車搭載新型軟包鋰電池 PACK，配合智能電源管理芯片，即使在高負荷使用場景下，頻繁的啟停也不影響續(xù)航，能保障一整天的運營，且車輛外觀線條流暢，電池 PACK 完美融入車身設計，厚度控制在 8mm 以內，兼具美觀與實用性，為用戶帶來舒適便捷的騎行體驗。
三、鋰電池PACK在兩輪三輪車中的應用注意事項
（一）熱管理
兩輪三輪車的使用環(huán)境復雜多變，鋰電池性能對溫度極為敏感，高溫會加速電池老化、降低壽命，甚至引發(fā)熱失控危險；低溫則導致電池容量衰減、內阻增大。在夏季烈日暴曬下，車座下或后備箱內的鋰電池PACK溫度可能急劇上升，而冬季寒冷天氣又會讓電池 “瑟瑟發(fā)抖”。因此，部分高端兩輪三輪車型配備了簡易的熱管理裝置，如散熱風扇或保溫棉。以某款高性能兩輪電動車為例，其鋰電池PACK內置溫度傳感器，當溫度高于 40℃時，自動啟動散熱風扇，將熱空氣排出，確保電池在適宜溫度區(qū)間運行，有效延長電池壽命 15%，保障騎行安全與續(xù)航穩(wěn)定。
（二）電池管理系統(tǒng)（BMS）
BMS 如同鋰電池PACK的 “大腦”，負責監(jiān)控電池電壓、電流、溫度，實現(xiàn)均衡充放電。在兩輪三輪車頻繁的充電、放電過程中，若 BMS 失效，可能出現(xiàn)過充、過放等問題，嚴重損害電池。曾有報道，一些低價劣質的兩輪電動車，因 BMS 設計簡陋，在用戶長時間充電后，部分電池單體過充鼓包，不僅影響電池壽命，還可能引發(fā)火災隱患。如今，面向兩輪三輪車市場的先進 BMS 已具備多重保護功能，除了基礎的電壓、電流監(jiān)測，還加入了短路保護、充電均衡功能，實時調整電池間的電量差異，保障整個 PACK 的一致性與安全性，讓用戶充電無憂，騎行更安心。
（三）機械防護
兩輪三輪車行駛在各種路況，震動、沖擊頻繁，鋰電池PACK需要足夠的機械防護。一方面，外殼要采用高強度材料，抵御外力；另一方面，內部電池模組的固定結構要合理設計，緩沖震動。例如，某越野型三輪電動車的鋰電池 PACK，外殼采用工程塑料與金屬框架復合結構，內部輔以橡膠減震墊，經(jīng)測試，在崎嶇山路行駛 500 公里后，電池 PACK 無位移、無損壞，內部電池模組連接緊密，確保電力供應穩(wěn)定，讓車輛能夠盡情馳騁，征服各種艱難路況。
四、行業(yè)新動態(tài)與挑戰(zhàn)
近期，固態(tài)鋰電池技術取得突破，其有望取代傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池，應用于下一代鋰電池 PACK。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質，能量密度更高、安全性更好，充電時間大幅縮短。然而，大規(guī)模量產(chǎn)面臨成本高昂、工藝復雜等難題。在兩輪三輪車領域，若固態(tài)電池能夠實現(xiàn)低成本量產(chǎn)，將徹底改變當前的市場格局，車輛續(xù)航有望翻倍，充電時間縮短至半小時以內。與此同時，鋰電池回收利用也成為焦點，隨著兩輪三輪車廢舊鋰電池數(shù)量增多，如何高效回收其中的鋰、鈷等關鍵材料，減少環(huán)境污染，同時降低電池生產(chǎn)成本，是行業(yè)亟待解決的問題。一些創(chuàng)新企業(yè)已經(jīng)開始嘗試在銷售網(wǎng)絡中布局回收點，建立電池 “從生到死” 的全生命周期管理體系，為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展探索新路。
五、結論
鋰電池PACK種類豐富，各有優(yōu)劣，在兩輪三輪車以及不同領域發(fā)揮關鍵作用。從便攜電子設備到電動汽車、儲能電站，其應用前景廣闊。但在應用過程中，尤其是兩輪三輪車場景下，熱管理、BMS、機械防護等注意事項不容忽視。面對固態(tài)電池等新技術挑戰(zhàn)與回收利用難題，行業(yè)需協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)優(yōu)化鋰電池PACK技術，方能在未來能源變革浪潮中穩(wěn)健前行，為全球可持續(xù)發(fā)展注入動力。
未來，隨著研究深入與技術迭代，鋰電池PACK將更加智能、高效、安全，進一步融入并改變我們的生活。無論是提升兩輪三輪車的出行體驗，還是保障偏遠地區(qū)的穩(wěn)定供電，鋰電池PACK都承載著無限可能。
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