电池之都18650圆柱形锂离子电池的优势在哪里?

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电池之都18650圆柱形锂离子电池的优势在哪里?

电池之都18650圆柱形锂离子电池的优势在哪里?

首要对18650圆柱形锂离子电芯做扼要知道

咱们往常常说的18650正本是指电池的外形规范,是日本SONY公司当年为了节约本钱而定下的一种规范电池类型,其间18标明直径为18mm,65标明长度为65mm,0标明为圆柱形电池。18650电池原指镍氢电池和锂离子电池,由于镍氢的如今比照少用,所以如今多指锂离子电池。18650锂离子电池单节标称电压通常为:3.6V或3.7V;最小放电停止电压通常为:2.5~2.75V。多见容量为1200~3300mAh。


关于一同性:

18650电池是最早、最老练、最安稳的锂离子电池,广泛运用在电子商品中。多年来,日本厂商在18650电池的出产技能上堆集了许多的阅历,使得产出的18650电池的一同性、安全性都抵达了十分高的水准。


比照之下,层叠式锂离子电池远远没有老练,多见的有方形电池、软包电池,乃至连尺度、巨细、极耳方位等都不一致,电池厂商所具有的出产技能也不能满意条件,大大都以人为操控为主,电池的一同性达不到18650电池的水准。假设电池的一同性达不到恳求,许多电池串、并联构成的电池组的办理也将不能让每个电池的功用十分好地体现,而18650电芯能够处理这一疑问。


总结来说,18650电池的单体容量小,所需的单体数量会许多(ModelS有7104只),可是一同性极好;层叠式电池的容量能够做得较大(20Ah到60Ah),单体数量能够下降,可是一同性差。比照之下,现时期很难投入许多的人力物力与电池供货商一同去改进层叠式电池的出产技能。因而,在研制Roadster和ModelS的时分,Tesla的仅有挑选是从商场上去收购电池,自行开发电池体系。开发一套办理6000多节单体一同性极好的电池体系与开发一套200多节一同性很差的电池体系,比照之下,前者的技能难度应当更低一些。即便单体电池数目增多,可是假设这些电池的功用是牢靠的,办理起来仍是简略一些。


比照另一款很成功的纯电动轿车,日产的LEAF,它选用的是层叠式锂离子电池。这是由于日产与NEC协作多年,在电池技能方面堆集很深沉,在质量操控方面应当有恰当的功力。LEAF的电池来自AESC,日产与NEC的合资公司。


比照下美、日、中等不相同区域的轿车厂商在开发电动轿车时与电池厂商的合纵连横是一件十分有意思的作业。


关于散热才干:

层叠式电池的厚度薄、外表大,均热、散热才干都不错,因而日产的LEAF很斗胆地选用了被迫式热办理体系(正本便是不办理!),由空气的天然对流将热量带走。


从左到右,LEAF从单体,到四节单体电池两并两串构成的电池模块,再到由48个电池模块串联构成的电池组如下图所示:


能够看到,电池组上没有任何的电扇、冷却液管道等热办理体系。大约这便是无招胜有招。


反过来看Tesla,18650电池的个头比照小,在正常充放电时单体电池内部的温差也不会太大。可是,6000多个单体电池的温度也应当坚持在不逾越5°C的规划内,这是一件十分艰难的作业。可是,Tesla做到了。怎样做到的?参看Tesla的电池办理体系(BMS)比照别的电动轿车有哪些优势?


这些管道是冷却液的流道,流道均匀散布在电池模组基地,能让每只电芯能极好地跟水管接触,这么每只电芯在冷却时带走的热量也简直相同,温差也就能够有用地操控在很小的规划内。


总结来说,由于选用了小容量的18650电池,Tesla的热办理体系的凌乱度是大大添加了的。也便是说,假设从散热才干方面思考,运用小容量的18650电池不是最优挑选。


关于能量密度:

谈到能量密度,就有必要差异单体电池的能量密度与电池组的能量密度。


就单体电池的能量密度来看,18650电池是要高于层叠式锂离子电池。我这儿查到的日产LEAF所用的33Ah锂离子电池的能量密度是157Wh/kg,GMVolt所用的层叠式电池的能量密度约为150Wh/kg;而Roadster所用的18650电池的能量密度约为211Wh/kg。可是,18650电池的办理体系愈加凌乱,由此额定添加的分量会使得电池组的能量密度远低于单体的能量密度。Roadster的电池组分量是450kg,能量密度是118Wh/kg,而LEAF电池组的分量是225kg,能量密度是107Wh/kg。在电池组层次,两者的能量密度现已平起平坐。


关于安全性:

前面说到层叠式锂离子电池的各种长处,但它也有一些缺陷。由于层叠式锂离子电池通常是选用铝塑膜封装的,而铝塑膜的厚度薄,机械强度差,在轿车发作磕碰等极点状况下,铝塑膜很简略发作破损致使安全事端发作。这也就阐明晰为何日产要在4个单体构成的电池模块外面再加一个铝壳。


18650电池通常是钢壳,安全性十分好;并且前面也说到跟着18650电池出产技能水平的的不断行进,安全性也在不断行进。


Tesla在应对这些18650电池或许呈现的安全事端上,也倾泻了许多汗水。假设一个单体电池呈现温度过高级反常状况,依据反常状况的恶劣程度,这枚电池或其地址的模组会断电以防止事端的延伸。由于单体容量小,只需不发作延伸,事端的严峻程度将是较低的。


关于本钱

18650锂离子电池具有容量大、寿数长、安全功用高级特征,又由于体积小,分量轻,运用便当,深受花费者的喜爱。跟着咱们对18650电池技能研讨的不断加深,使得电池的一同性、安全性都抵达了十分高的水准。作为最早的锂离子电池,18650电池也是如今国际上最老练、最安稳的电池组合,至今依然占有抢先方位。中国每年出产18650电池约几十亿节,这一数据远远超出别的资料的电池。


而Tesla选用18650电池,就能够运用日本松劣等厂商之前的出产线进行出产。在花费类电子商品所用18650电池竞赛日趋激烈的状况下,松劣等厂商与Tesla协作晋级商品,将原有的出产线改进后用于出产动力电池。工业出产有一个规划效应,当出产商品的规划抵达一个量级今后,本钱会大大下降。一辆新能源轿车就需求不计其数节18650电池,因而单体的收购本钱可控。


能够说,选用18650电池作为新能源电动轿车的动力之源,在现时期是最优的挑选。跟着电池技能技能的老练,一同也会呈现更多新式的电池运用在新能源电动轿车上。

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