动力锂离子电池通常来说是指能够通过大电流放电给设备、器械、车辆等供应动力的锂离子电池。动力锂离子电池具有比能量高、大电流充放电、循环寿命长等特点，已经获得广泛应用。动力锂离子电池根据正极材料的不同分为三元、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等类型；根据外形的不同分为方型电池（prismaTIc），圆柱型电池（cylindrical）等。为提高续航里程，动力锂离子电池通过串并联组合后的能量一般较大，容量从几安时到几百安时不等，电压从十几伏到几百伏不等。随着携带能量的提高，电池潜在危险性也随之增大。因此如何提高动力锂电池的安全性成为电动汽车持续发展的重要前提。在动力锂离子电池的发展过程中，一直存在着两个发展方向。一个方向是大单体电池，通过少量并联组合；一个方向是小单体电池，通过大量并联组合。韩国LG，国内BYD为代表的公司走的是大方型路线；美国A123，国内沃特玛为代表的公司走的是小型圆柱路线。这两条路线目前没有定论，不同的动力锂电池厂家依据自己的理解选择不同的工艺路线。但是在面对安全性这一指标方面，两种工艺路线的结果差别是非常大的。本文从动力锂电池结构、性能方面，特别是安全性方面进行比较分析，来阐述小型圆柱电池在应用于电动汽车等方面的安全优势。
电池结构、性能比较分析
圆柱形电池和方型电池是目前业界两大主流方向。圆柱型电池的基本结构如图1所示。正负极之间由隔膜分开，通过卷绕形成卷芯。通常正负极极片焊接有正负极极耳并分别通过两侧引出。极耳焊接于正极和负极外壳。电解液加注于壳体内。图2为方型电池结构。方型电池的结构分叠片结构和卷绕结构。叠片式方型锂离子电池由n片正极片和n+1片负极片叠片组成电池芯胞，正负极片之间用隔膜隔开，分别在正、负极片的一侧预留有正、负极耳区，叠成芯胞时正、负极耳分别从芯胞两侧对称伸出。方型电池的卷绕结构和圆柱型电池的卷绕结构类似，其差别是卷心是扁平形状而非圆柱型。由于圆柱型电池和方型电池形状的不同，结构差别较大。一般情况下，圆柱型电池由于卷芯电流密度和散热的限制，容量不能做得太大。方型电池保证厚度适当的前提下，通过增大长、宽可以提高容量。其单体容量一般可以超过圆柱型电池的10倍以上。表1为圆柱型和方型电池的性能比较。可以看出两种电池具有各自的特色。圆柱形电池结构设计简单，正负极界面紧密，生产线成熟，成本低，成组散热好，安全性能优秀。其缺点是内阻相对较高，成组要求高。方型电池的优势是单体容量大组合简单。其缺点是生产工艺复杂，大容量电池单体一致性难控制。另外，方型壳体容易出现应力集中，壳体容易破裂，电解液溅出引发安全隐患。
从全球应用市场来看，大容量方型电池和小容量圆柱型电池在动力领域都有应用。目前磷酸铁锂离子电池行业的标杆公司，美国A123的主打产品为18650/26650/32113三种型号的圆柱型电池，单体容量分别为2.5Ah-5Ah。
