电池之都分享圆柱型锂离子电池在电动汽车的发展趋势

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电池之都分享圆柱型锂离子电池在电动汽车的发展趋势

    电池之都分享圆柱型锂离子电池在电动汽车的发展趋势:


  不管对于小型圆柱电芯用于EV有多少争议,18650因为高能量密度和高性价比,成为越来越多乘用车和物流车的重要挑选。18650的优点是成熟度高、一致性高、能量密度、本钱、排布柔性高;缺点是数量多,pack难度高,质量操控点多。而更大的单体电芯能够经过改变内部规划,大幅度提高寿数、倍率等,也让Pack看起来更简单,但也一起会大幅下降能量密度(体积和重量),下降了组装时空间运用的灵活性,高能量密度的大尺度电池,大多自动化程度低,制程等不良带来的本钱很高,一致性差,且一旦失效,后果可怕。


  现在,圆柱电芯的优势很大程度上得益于尺度标准化、产品成熟度与本钱竞争力,与标准化必定是强相关;更大的圆柱26/32等一直未能成为干流;呼之欲出的新尺度20/21,是商场本身多种要素的测算平衡和基于18650现有优势的兼顾的挑选!


  什么类型的锂电芯更适合?

  单位体积容量与循环寿数、倍率、安全性是强相关要素:容量每提高10%,循环寿数大约会下降20%;容量每提高10%,充放电倍率下降30-40%;容量每提高10%,温升大约会提高20%,且呈几何级上升;能量密度越高,安全性风险越大。


  18650用523+石墨系统,按新国标,1C做到2.4AH已到了规划的极限,更高能量密度的材料(NCA、811等)本身安稳性和制程操控,不是幻想的那么简单。所以,暂时还不太好用,但贵许多……


  圆柱18650锂离子电池发展面对的诸多应战

  电池能量密度要求不断提高,提高了材料本钱:a.新材料如NCA、硅碳等新材料供应链尚不成熟,本钱高,供应难以安稳;b.新材料制程对环境要求高,固定资产出资高,能耗巨大;单体电池容量低,PACK成组技能要求和本钱偏高;单体电芯最多适应正单、负双极耳结构,并且对能量密度影响较为明显;高曲率部分比率较大,循环寿数受到较大影响;高能量密度与高倍率充电一起要求时,规划空间已到极限。


  更大直径圆柱锂离子电池将成为必然趋势:20/21相对18是更好的挑选


  同体积下,能量密度优势:恰当添加直径和高度能够获得更多的有用体积。


  带来的优点:a.恰当提高能量密度情况下,能够挑选常规材料,安稳、性价比高;b.能够恰当进行多极耳机构规划下降内阻;c.同样能量密度下,能够挑选快充特性石墨,改进快充功能;d.高曲率部分比率下降,延伸电芯循环寿数;e.单体电芯容量增大,下降Pack本钱。


  多极耳结构规划:能够完成低内阻(ACIR或DCIR)。


  低曲线率区域比率添加:循环寿数延伸。

  1.从上图能够得到,21700在不同的类型中高曲率点所占的份额是最小的,20650适中,而18650最高。


  2.当电池在循环过程中如出现恶化时,在曲率最大点开始,而21700因为其所占的份额最小,故对循环功能的影响也是最小。


  相同容量的PACK包在相同安全间隔规划下,20系列体积能量密度比最优,重量能量密度21最佳。


  新标准来袭,天鹏的挑选

  新厂投入巨资,投入日韩最先进生产设备,从投料到挑选完全完成自动化,4条200PPM的自动化产线。兼容性产线,日产100万只20650/21700,2017年4月完成量产供货,虽然20/21的直径为运用成熟材料系统延伸了周期,仍然最为严苛的环境操控,以确保我们储备多年的高容量产品技能,在安全可靠的环境下完成量产,更为供应链的成熟化赋予了必定时间。


  为什么20650/21700,而不是20700?

  18650到新尺度的过渡,大部分现有电池包能够在直径上轻易切换,本钱低速度快,而65-70的高度改变,会带来现有电池包模具弃用的费事;运用本身商场优势,20650中大倍率电池的量产现已超过一年半,培育了20650次级品商场并现已初具规模,能够更快完成笔直产业链层面的本钱优势。给客户提供更大单体(21700)和更少尺度改变但一起具备高的空间运用率(20650)两种挑选。


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