市场上的一些异型电池及半固态技术
这期聊一下市场上比较少见，在某些特殊领域或产品才能见到的形状特殊的锂离子电池。让大家知道这些电池的存在，后续可能电池选取中能够应用到。
目前市场上主流的电池还是以圆柱、方形软包、方形金属壳电池为主。主流电池制作工艺方法相对常规简单，配套设备产业链成熟，市场应用也最广。其制作方法是采用传统的卷绕、叠片等方式。
现在市场上出现且有应用价值的形状奇特的电池有很多种，现主要介绍以下三种，并作简要分析。
一、阶梯电池
顾名思义，就是将常规的电池做成阶梯状。这样一来，由于采用了阶梯式的电池设计结构，其可以充分利用电子设备的内部空间，尽可能多的提供电力供应。阶梯电池可以在不改变设备外形和内部结构的前提下，额外多提供能量供应。该电池结构可以应用于如手机、平板电脑、手表、可穿戴电子设备中,目前来说LG化学在该方面研究和应用较多。
二、曲面电池
所谓曲面电池，是指电池有一定的弯折弧度。这种电池并不能随意角度弯折，定型后一般不能压平，也不能大角度钝角弯折。这种弧形电池采用了折叠和堆栈的技术，能够将电池做成有弧度的形状，并且能够在一定压力下保持内部体系的稳定。这种曲面电池主要应用在可穿戴类电子产品上面，如智能手表、3D眼镜、发光耳环等。早些年韩国三星和LG将其用在了手机上面，当然手机屏幕做成了曲面。
三、线缆电池
线缆电池也是柔性电池的一种，做法是将电池做成线缆的形状，甚至将线缆电池打结后，仍旧能够正常工作。该电池主要是为了低功耗的设备设计，未来很有可能将搭载在智能眼镜、智能手表等可穿戴设备上。
其他还有一些应用更少的异形电池：球形电池、扇形电池、L型等。
我们简单分析一下：
1、大多数异形电池主要应用在3C电子类和可穿戴产品上，其特殊的形状可以很方便的镶嵌在产品内部，同时可以利用形状优势有效利用空间，相应增大电池可用能量。
2、异形电池无非也是万变不离其宗。化学反应本质没有改变，无非就是部分工艺和制造的新思路。一句话，市场决定技术，因为市场覆盖面狭小，所以需求量不大。这些异形电池几乎没什么技术壁垒，不算高端创新
3、分析来看，所谓的异形电池只不过是为了满足产品外形需要，采用对常规卷绕、叠片工艺进行改进或者利用凝胶电解质技术（需经过聚合物成膜、造孔剂萃出和电解液浸渍等复杂工序，制出凝胶聚合物电解质膜后再与正、负极按一定顺序组装成电池）来代替传统的液态电解液工艺，虽然凝胶电解质技术在电池电化学性能和安全上有所提升,但是增加了工艺难度，相应电池成本提升。
说到凝胶电解质，也就是所谓的“半固态”，不得不佩服国轩高科：高镍高硅+半固态、100% 1C/1C >1000cycle，单芯能量密度>300Wh/kg ，成组后能到260Wh/kg，装车后里程1000km。当然这款电芯核心技术还是半固态电解液，如何做薄，如何保证高的锂离子电导率，如何保证安全性，如何控制成本，这些都是创新点。目前主流的凝胶电解质或多或少都存在些短板，这次国轩高科的大胆推行是否成功，我们拭目以待。本人抱50%乐观态度。
顺便简略介绍一下何为凝胶电解液：
凝胶电解液技术介绍
锂电池采用有机溶剂的电解液在极端情况下会出现漏液问题，并易燃。用聚合物电解质替代电解液被认为是解决上述问题的有效方案。
聚合物电解质主要包括凝胶聚合物电解质(GPE)和全固态聚合物电解质(SPE)。全固态聚合物电解质由于常温锂离子电导率较低的问题一直没有解决，并且成本过高，尚未有商品上市。目前取得商业化应用的主要是凝胶聚合物电解质。凝胶聚合物电解质既有全固态聚合物电解质良好的安全性，又与液态电解液有相近的离子电导率，并且具有与电极材料间的反应活性低、质量轻、易成薄膜、黏弹性好的特点。
因此采用凝胶聚合物电解质的电池可制成各种形状，并具有耐压、耐冲击、生产成本低和易于加工使用等优势。应用于高端数码产品的软包锂电池对轻薄和电池形状的灵活性有较高的要求，是凝胶聚合物电解质最适合的应用方向之一。传统制备凝胶聚合物电解质的原理是利用分子链间存在相互作用力而形成物理交联，再吸入电解液后制成凝胶聚合物电解质。需经过聚合物成膜、造孔剂萃出和电解液浸渍等复杂工序，制出凝胶聚合物电解质膜后再与正、负极按一定顺序组装成电池。
随着制备工艺的发展，出现了凝胶聚合物电解质的现场聚合工艺。现场聚合工艺的原理是将聚合物单体和引发剂按一定比例加入电解液中混合均匀，在一定的外界条件下引发自由基聚合反应，单体聚合后即产生网状的立体骨架结构，将电解液均匀固化在网状结构的空隙当中，得到凝胶聚合物电解质。现场聚合工艺优点是电解液含量高，凝胶热稳定性好，电池成品质量稳定。但其未反应的残余单体对电池性能的影响不容忽视，并且聚合反应精确控制的难度较大。现场聚合工艺具体可分为热引发现场聚合工艺与非热引发现场聚合工艺，而前者更为常见。
其中中国科学院物理研究所、比亚迪股份有限公司、宁德时代、三洋株式会社及三星SDI 株式会社等均有相关专利。相比传统制备工艺的繁琐，现场聚合工艺将电解质的制备与电池组装一步完成，有效降低了生产成本，提高了生产效率。
总之，安全、高能量密度、低温性能好的凝胶电解液未来几年会是主流。全固态嘛，目前还是一个有相当距离的梦想。