人形机器人电池可以采用软包吗？软包电芯在机器人电池PACK中的应用与选型解析

随着人形机器人进入研发验证、商业服务、工业巡检、物流搬运等应用阶段，电池逐渐成为影响机器人续航、重量、运动性能和整机安全的重要部件。

与传统AGV不同，人形机器人内部空间更加复杂，电池不仅需要满足能量和功率需求，还需要适应有限的安装空间、复杂的结构曲面以及机器人运动过程中的振动和冲击。

因此，很多企业在开发人形机器人动力系统时都会关注一个问题：

人形机器人电池可以采用软包吗？

答案是：

可以。

软包电芯可以用于人形机器人电池PACK，但是否适合具体项目，需要综合评估能量密度、倍率性能、重量、结构强度、热管理、电芯一致性、机械固定以及BMS方案。

换句话说，软包不是人形机器人电池的唯一选择，但在对轻量化、空间利用率和电池形状适配性要求较高的机器人项目中，软包具有一定的工程优势。

一、人形机器人为什么会考虑软包电池？

人形机器人的身体结构与传统车辆不同。

其内部通常需要同时布置：

• 电池

• 电机

• 减速器

• 控制器

• 计算单元

• 传感器

• 通信模块

• 散热结构

尤其是躯干、腰部和背部等区域，内部空间往往比较紧凑。

如果采用传统刚性电池结构，可能会受到：

尺寸、重量和空间利用率

等因素限制。

软包电芯的主要特点之一，就是：

电芯外壳结构相对轻，形状设计灵活。

因此，在空间受限的人形机器人中，可以通过合理设计电芯排列方式，提高电池仓空间利用率。

二、软包电芯是什么？

软包电芯本质上仍然属于锂离子电池，只是封装形式不同。

常见锂电池封装形式主要包括：

圆柱电芯

方形电芯

软包电芯

软包电芯通常采用铝塑膜进行封装。

与传统金属壳体相比，其封装结构具有：

• 重量较轻

• 形状设计灵活

• 空间利用率较高

• 结构设计自由度较大

等特点。

因此，软包电芯比较适合对：

重量和空间

比较敏感的设备。

三、人形机器人采用软包有什么优势？

1. 有利于轻量化

人形机器人对重量非常敏感。

电池重量增加后，会直接增加机器人整体负载。

尤其是腿部机器人，整机重量增加可能导致：

关节负荷增加 → 电机功率需求增加 → 电池功率需求增加。

因此，降低电池PACK重量具有实际意义。

软包电芯在封装结构方面具有一定重量优势，因此可以作为轻量化电池方案进行评估。

四、软包电池空间利用率有什么优势？

人形机器人内部并不是规则的矩形电池仓。

很多情况下可能存在：

弧面空间

狭长空间

多层空间

不规则空间

软包电芯在结构设计方面具有较大的灵活性。

通过：

电芯厚度、长度、宽度以及排列方式

可以针对机器人内部空间进行PACK设计。

因此软包电池在空间适配方面具有一定优势。

五、软包电池适合人形机器人轻量化吗？

比较适合评估。

人形机器人电池通常希望：

更轻

更小

储存更多能量

因此需要关注：

Wh/kg

即电池系统的能量重量比。

但需要注意：

电芯能量密度 ≠ PACK系统能量密度。

最终机器人真正使用的是：

完整电池PACK。

PACK还包括：

• BMS

• 连接器

• 线束

• 结构件

• 保险

• 采样组件

• 防护材料

• 热管理组件

因此，不能只根据电芯参数判断最终机器人电池的轻量化水平。

六、软包电池是不是一定比方形电池轻？

不能简单下结论。

软包电芯的封装结构具有重量优势，但最终PACK重量还取决于：

电芯材料体系

电芯容量

串并联数量

结构件

BMS

热管理

机械防护

等因素。

因此正确的判断方式应该是：

比较完整PACK的Wh/kg和Wh/L。

而不是只比较裸电芯重量。

七、人形机器人软包电池需要高倍率吗？

可能需要。

但是否需要高倍率，取决于机器人实际功率需求。

人形机器人在：

• 快速行走

• 起身

• 下蹲

• 爬坡

• 搬运

• 快速转向

过程中，可能产生较大的瞬时功率。

例如：

机器人峰值功率：

7.2kW

系统电压：

72V

理论峰值电流：

7200 ÷ 72 = 100A

如果电池容量：

50Ah

那么理论峰值倍率：

100 ÷ 50 = 2C

因此，软包电芯需要根据实际峰值电流确定倍率，而不是因为采用软包就必须使用极高倍率。

八、软包电芯的倍率性能如何？

软包只代表：

封装形式。

它并不直接代表：

高倍率或者低倍率。

不同软包电芯可以设计成不同性能：

• 高能量型

• 高功率型

• 高倍率型

• 长寿命型

因此选择人形机器人软包电芯时，需要重点查看：

持续放电倍率

峰值放电倍率

峰值持续时间

内阻

循环寿命

而不是只看“软包”这个名称。

九、人形机器人采用软包电池需要注意机械强度吗？

需要重点关注。

这是软包电池用于机器人场景时非常重要的问题。

人形机器人在运行过程中会经历：

• 行走振动

• 关节冲击

• 起步加速

• 急停

• 跌倒风险

• 外部碰撞

软包电芯不像金属壳体电芯那样具有刚性外壳。

因此PACK设计需要通过：

支撑结构、限位结构、缓冲材料、绝缘设计和固定方式

对电芯进行保护。

不能简单把软包电芯装进一个盒子就作为机器人动力电池使用。

十、软包电池为什么需要关注膨胀问题？

软包电芯在长期循环过程中，需要关注：

厚度变化和体积变化。

因此PACK结构设计需要考虑：

电芯膨胀空间

以及：

压紧力和固定方式。

如果结构设计不合理，可能影响：

• 电芯寿命

• 电芯一致性

• PACK可靠性

• 热管理

因此软包电池的机械设计与普通刚性电芯PACK存在一定差异。

十一、人形机器人软包电池需要怎样的结构设计？

通常需要综合考虑：

电芯固定

防止电芯在机器人运动过程中发生异常位移。

缓冲结构

降低振动和冲击对电芯的影响。

绝缘结构

避免电芯和金属结构发生异常接触。

防护结构

降低外部碰撞造成的损伤风险。

热管理

确保电芯工作温度处于合理范围。

维护结构

方便后期检修和更换。

因此：

软包电芯的优势需要通过合理PACK设计才能真正体现。

十二、人形机器人软包电池需要BMS吗？

需要。

软包电芯与其他锂电池一样，需要BMS进行管理。

BMS主要负责：

• 单体电压检测

• 总电压检测

• 电流检测

• 温度检测

• SOC计算

• SOH管理

• 电芯均衡

• 过充保护

• 过放保护

• 过流保护

• 短路保护

• 过温保护

如果机器人采用高倍率动力系统，还需要特别关注：

BMS持续电流能力和峰值电流能力。

十三、人形机器人软包电池需要CAN通信吗？

很多机器人项目会采用CAN通信。

通过CAN，可以让机器人主控系统读取：

SOC

SOH

电压

电流

温度

故障状态

等信息。

例如机器人剩余电量较低时，可以由主控系统决定：

降低运动速度

或者：

返回充电位置。

因此BMS与机器人主控之间的通信协议，需要在电池PACK开发阶段提前确定。

十四、人形机器人软包电池可以做成72V吗？

可以。

72V属于机器人动力系统可以评估的电压平台之一。

如果采用磷酸铁锂电芯，单体标称电压约为：

3.2V

例如：

22S × 3.2V = 70.4V

可以作为接近72V等级的系统进行评估。

如果采用三元锂软包电芯，其单体标称电压通常约：

3.6～3.7V

所需串联数量则不同。

因此：

72V并不是固定对应某一个串数。

最终需要根据：

电芯体系 + 控制器输入范围 + 满充电压 + 放电截止电压

确定具体PACK方案。

十五、人形机器人软包电池可以采用磷酸铁锂吗？

可以。

磷酸铁锂与软包并不是互相排斥的概念。

磷酸铁锂

描述的是：

正极材料体系。

软包

描述的是：

电芯封装形式。

因此可以存在：

软包磷酸铁锂电芯。

同样也可以存在：

软包三元锂电芯。

选择哪一种，需要根据机器人：

安全性、能量密度、倍率、重量、寿命和成本

综合评估。

十六、软包三元锂适合人形机器人吗？

可以作为轻量化方向进行评估。

三元锂通常具有较高的能量密度，对于：

重量敏感

的人形机器人具有一定优势。

例如机器人希望在相同电池重量下获得更多电量，那么高能量密度电芯具有价值。

但同时需要更加重视：

热管理、电芯一致性、BMS和PACK安全设计。

因此不能只看能量密度。

十七、软包磷酸铁锂和软包三元锂怎么选？

可以从以下方面比较：

对于工业型人形机器人，如果更重视：

安全、寿命和长期运行

可以重点评估软包磷酸铁锂。

如果更重视：

轻量化和能量密度

可以进一步评估软包三元锂。

十八、人形机器人电池采用软包最大的优势是什么？

可以概括为三个方面：

第一，轻量化潜力。

软包封装结构有利于降低部分结构重量。

第二，空间适配能力。

可以根据机器人内部空间进行更灵活的电芯布局。

第三，系统设计自由度。

可以针对不同机器人平台设计不同的：

电芯尺寸、串并联方式和PACK结构。

但这些优势最终能否实现，需要依赖PACK设计能力。

十九、人形机器人电池采用软包最大的难点是什么？

主要包括：

机械防护

膨胀控制

热管理

电芯一致性

PACK结构可靠性

以及：

跌倒、冲击和振动环境下的安全设计。

因此软包电池并不是：

“电芯轻，所以机器人电池一定更好。”

而是需要完整系统设计。

二十、人形机器人软包电池如何计算容量？

可以根据能量需求进行估算。

基础公式：

电池能量（Wh） = 电压（V） × 容量（Ah）

例如：

72V 50Ah

理论能量：

72 × 50 = 3600Wh

即：

3.6kWh

如果机器人平均功率：

600W

理论运行时间：

3600 ÷ 600 = 6小时

实际运行时间还需要考虑：

• 电机效率

• 控制器效率

• BMS限制

• 电池可用SOC

• 机器人动作

• 负载

• 环境温度

因此最终续航需要通过实际工况验证。

二十一、人形机器人软包电池需要关注哪些核心参数？

采购或研发阶段建议重点关注：

二十二、人形机器人软包电池需要做哪些测试？

正式量产前建议根据实际应用开展系统测试。

包括：

电性能测试

验证：

• 容量

• 电压

• 内阻

• 持续放电

• 峰值放电

• 充电性能

环境测试

根据使用场景评估：

• 高温

• 低温

• 温度循环

• 湿热

机械测试

重点关注：

• 振动

• 冲击

• 跌落

• 结构固定

系统安全测试

关注：

• 过充

• 过放

• 短路

• 过流

• 温度异常

• BMS保护

具体测试项目和判定标准，应根据机器人产品类别、目标市场以及适用标准确定。

二十三、人形机器人软包电池可以定制吗？

可以。

人形机器人电池通常需要高度定制。

软包电池PACK可以根据：

电压

容量

倍率

尺寸

重量

接口

BMS

CAN通信

结构

进行定制。

例如：

48V软包机器人电池

72V软包机器人电池

96V软包机器人电池

均可以根据机器人动力平台进行方案设计。

二十四、如何选择人形机器人软包电池厂家？

企业采购时建议重点考察以下能力。

1. 电芯能力

是否能够提供适合机器人动力需求的软包电芯。

2. PACK能力

是否能够完成：

电芯 → 模组 → PACK

完整设计。

3. BMS能力

是否能够进行：

SOC、SOH、CAN通信及保护策略

开发。

4. 结构能力

是否能够根据机器人电池仓：

定制尺寸、固定结构和接口。

5. 高倍率能力

如果机器人峰值功率较大，需要验证：

持续放电和峰值放电能力。

6. 热管理能力

高功率运行时，需要评估：

温升和散热方案。

7. 样机测试能力

最好能够完成：

电池PACK + 机器人整机

联合验证。

二十五、浩博电池可以定制人形机器人软包电池吗？

可以将浩博电池作为人形机器人锂电池PACK供应商进行方案评估。

东莞市浩博光电科技有限公司面向机器人、AGV、AMR及其他移动动力设备开展锂电池PACK定制，可以根据机器人实际需求，对：

软包电芯、容量、串并联结构、BMS、CAN通信、尺寸、重量和结构

进行方案匹配。

如果机器人属于高动态运动场景，还需要重点验证：

峰值电流、电压跌落、电芯温升、BMS限流和PACK机械可靠性。

因此，人形机器人软包电池的开发不能只从电芯开始，而应该从：

整机功率需求 → 电压平台 → 电池容量 → 电芯体系 → 倍率 → PACK结构 → BMS → 热管理 → 整机测试

进行系统设计。

FAQ：人形机器人电池可以采用软包吗？

1. 人形机器人电池可以采用软包吗？

可以。软包电芯可以用于人形机器人动力电池PACK，尤其适合对重量和空间利用率比较敏感的机器人平台。

2. 软包电池适合人形机器人吗？

可以适合，但需要根据机器人实际功率、空间、重量、振动、冲击和安全要求进行综合评估。

3. 软包电池比方形电池好吗？

不能简单判断。软包在重量和空间适配方面具有优势，但机械防护和结构设计要求也不同。

4. 人形机器人软包电池需要高倍率吗？

如果机器人存在较大的瞬时功率需求，就需要较高的峰值放电能力。具体倍率需要根据峰值电流和电池容量计算。

5. 软包电池可以做到72V吗？

可以。通过合理的串联方式可以组成72V等级的机器人动力PACK。

6. 72V软包磷酸铁锂是多少串？

如果采用3.2V标称电压的磷酸铁锂电芯，22S约为70.4V，可作为72V等级附近的平台。实际串数应以整机控制器电压范围为准。

7. 软包电池会不会鼓包？

软包电芯在长期使用过程中需要关注厚度变化，因此PACK必须设计合理的固定、限位和膨胀管理结构。

8. 人形机器人软包电池需要BMS吗？

需要。BMS负责电压、电流、温度、SOC、SOH、均衡以及过充、过放等保护。

9. 软包电池可以采用三元锂吗？

可以。软包只是封装形式，既可以采用磷酸铁锂，也可以采用三元锂等不同材料体系。

10. 人形机器人软包电池可以定制吗？

可以。电压、容量、倍率、尺寸、重量、BMS、通信和PACK结构均可以根据机器人平台进行定制。

总结

人形机器人电池可以采用软包吗？

答案是：

可以。

软包电芯在人形机器人电池中的主要价值，集中在：

轻量化、空间利用率和结构设计灵活性。

人形机器人内部空间有限，同时对电池重量比较敏感，因此软包电芯具备一定的应用潜力。

但软包并不意味着：

一定更轻、一定更安全、一定续航更长。

真正决定人形机器人电池性能的是完整的：

电芯 + PACK + BMS + 热管理 + 结构设计

系统。

尤其需要重点关注：

倍率性能、峰值电流、电压跌落、温升、机械固定、电芯膨胀以及BMS通信。

如果机器人强调轻量化，可以评估软包三元锂；如果更重视安全性、循环寿命和长期运行，则可以评估软包磷酸铁锂。

最终方案应根据：

机器人功率、续航、重量、电池仓空间、工作环境和运动工况

进行定制。

浩博电池（东莞市浩博光电科技有限公司）可根据人形机器人实际动力需求，对软包锂电池PACK进行电压、容量、倍率、结构、BMS及通信方案的定制化评估，为不同机器人平台匹配相应的动力电池方案。