随着人工智能的发展以及现代制造业对精度、效率等更高的要求，移动机器人在过去五年时间获得了资本的大力青睐，同时行业也进入了快速的发展轨道。在移动机器人中锂离子电池是必不可少的核心关键零部件，因此随着移动机器人的发展，在该细分领域的锂离子电池需求也随着快速增加。

    虽然锂离子电池在过去三四十年呈现快速发展的势头，目前已经成为推动全球新能源汽车发展的强大推动力，但是在移动机器人领域，锂离子电池的应用时间还非常短，经验不足导致人们的认识还比较局限。深圳市鹏诚新能源科技有限公司（简称：鹏诚新能源）是一家专门从事AGV锂电池研发生产的国家高新技术企业，针对在移动机器人领域锂电池的应用与设计，鹏诚新能源从如下几个方面告诉大家在AGV锂电池和叉车锂电池产品中如何选择合适的锂离子电芯。

一、电化学材料体系

    在锂离子电池领域，目前比较成熟的有三种以正极材料区分的电池体系：三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池。其中最先商业化的钴酸锂电池由于结构形态与三元锂电池类似且成本很高，所以不单独区分介绍。在三种电化学材料体系区分的锂离子电池中，主要区别及应用如下：

       1、三元锂电池：由于安全性能差、成本高以及循环寿命短，结合其能量密度高、体积小等优点，主要应用在消费类的产品中；

       2、锰酸锂电池：目前除了日本商业化程度较高之外，其他应用很少，核心问题还是锰酸锂材料本身与电解液兼容性差而导致使用寿命短；

       3、磷酸铁锂：显著优点是循环寿命长、成本低、高温性能好，但是也存在能量密度低（相对三元锂电池而言）和低温性能差、一致性难控制等问题。

在实际应用中，其实截至目前位置还没有出现一种电化学体系可以兼顾长寿命、宽温度、低成本和高安全等多方面性能，因此我们在选择的时候只能“用其优势、弥补缺陷”。针对移动机器人领域的AGV锂电池和叉车锂电池，由于存在环境温度适中（基本都在恒温车间使用）、空间受限小（尺寸重量不太受限制）等特点，结合考虑到AGV锂电池和叉车锂电池需要高频率工作、高安全生产的特征，我们建议采用磷酸铁锂电池为佳。

二、锂离子电芯的结构形态选择

       1、在目前成熟的磷酸铁锂电芯产品中，有三种不同的封装结构分别为：圆柱形、方形以及软包电芯，这三种形态的电芯都已经在市场上有自己存在的主流细分市场。

       2、众所周知，任何一个可使用的锂离子电池都是需要由锂离子电芯结合一定的结构和保护电路设计而成，单纯的锂离子电芯基本上是不可能存在应用中的，因此锂离子电芯也就“沦”为可使用锂离子电池的一个零部件，但绝对是锂离子电池中的核心、关键零部件，同时也是成本比例最高的部件。

       3、下表中给出了三种不同形式的电芯在锂离子电池中的特点分析，供参考。

       4、在上表的不同结构电芯的六个性能维度的分析中可以看出，任何一种结构形式的电芯都存在自身的优缺点，无法一概而论地给出明确的方案。从AGV锂电池对于快速充放电要求方面，由于发热量大，而方块电芯存在散热面积小问题，不推荐在快充快放需求的电池中采用；而对于电池组容量大的电池，例如有些叉车锂电池要求，由于圆柱电芯针对高容量电池组需要采用足够多的电芯并联实现，考虑稳定性不建议这类电池采用圆柱电芯；至于软包电芯，实际上从成本和可靠性方面均不适合在移动机器人领域使用。

三、结论

       1、以上是结合产品的实际应用与在产品设计过程中悟出的经验给出了如何选择AGV锂电池和叉车锂电池用电芯的建议，综合多方面的性能因素，在电化学体系中建议采用磷酸铁锂为最佳选择；

       2、在电芯的结构方面，不建议采用软包电芯应用在移动机器人锂电池领域，同时针对不同的领域产品，圆柱电芯和方块电芯各有优势，需要结合实际的应用进行选择，例如针对需要快充快放的AGV锂电池，建议采用圆柱电芯以便更好地散热和可靠的结构，而针对大容量需求的叉车锂电池，建议选择方块电芯（结构上需要增加散热风道设计）降低系统的复杂性而提升其稳定可靠性。