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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    圓柱鋰電池都有哪些?

    2021-03-01 ryder

    圓柱鋰電池與軟包和方形鋰電池相比是商業化最早,加工自動化程度最高,當前成本最低的一種鋰電池。目前市場緊要有18650圓柱形鋰電池和21700圓柱鋰電池,其他常見的圓柱鋰電池規格有14650、17490、18650、21700、26650等。


    圓柱形鋰電池分為磷酸鐵鋰、鉆酸鋰、錳酸鋰、鉆錳混合、三元材料不同體系,外殼分為鋼殼和聚合物兩種,不同材料體系電池有不同的優勢。目前,圓柱緊要以鋼殼圓柱磷酸鐵鋰電池為主,這種電池的表現為容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環性能、輸出電壓穩定、能大電流放電、電化學性能穩定、使用安全、工作溫度范圍寬、對環境友好。


    圓柱鋰電池結構:單體緊要由正極,負極,隔膜,正極負極集電極,安全閥,過流保護裝置,絕緣件和殼體共同組成。殼體,早期鋼殼較多,當前以鋁殼為主。


    單體過流保護裝置,每個廠家的設計并不相同,依據對安全性要求的不同,價格要去不同,可以進行定制。一般的安全裝置緊要有PTC正溫度系數電阻和熔斷裝置兩大類。


    PTC,當出現過大電流,電阻發熱,溫度積累更促使PTC阻值的上升,當溫度超過一個閾值以后,陡然增大,相當于把故障電芯從總體回路中隔離開來,戒備進一步熱失控的發生。


    熔斷裝置,原理上就是一個熔絲,遇到過大電流,熔絲熔斷,回路被斷開。


    兩種保護裝置的差別在于前者可恢復,后者的保護是一次性的,一旦故障發生,系統非得認為更換問題電芯才能正常工作。


    圓柱鋰電池特點


    圓柱鋰電池電芯,尤其18650,由于其自身結構特點,也由于其型號的標準化,圓柱電芯加工的自動化水平,在3種緊要電芯形式中為最高。這就使得高度一致性成為可能,成品率相應得到提高。


    圓柱鋰電池優勢


    1)如前面所述,單體一致性較好;


    2)單體自身力學性能好,與方形和軟包電池相比,關閉的圓柱體,近似尺寸下,可以獲得最高的彎曲強度;


    3)技術成熟,成本低,但同時,成本優化的空間也已經消耗的差不多;


    4)單體能量小,發生事故時,形式易于控制,但這一點也正在成為它被取代的理由(那句流行的話怎么講,成績你的也將毀滅你,殺不死你的也必將使你強大,物同此理啊)


    5)圓柱鋰電池PACK成組


    圓形電池相對具有更易用特點,所以PACK辦法簡單,散熱效果好,方形電池PACK時要處理好散熱的問題。


    圓柱鋰電池缺點:


    1)在電動車這個語境中,電池系統的圓柱單體數量都很大,這就使得電池系統復雜度大增,無論機構還是管理系統,相關于其他兩類電池,系統級別的成本圓柱電池偏高;


    2)在溫度環境不平均條件下,大量電芯特性異化的概率上升,當然,特斯拉之所以在設計之初選擇18650,相信只是個無奈之選,因為10年前,能夠大批量加工的合格動力鋰離子電池,惟有圓柱電池。而電池的安全和熱管理需求,反而是它強大電控系統的研發動力。


    3)能量密度的上升空間已經很小,2016年的新聞,超威把單體容量做到4050mAh,電芯比能量306Wh/kg,此后沒有看到更高的記錄。在既定空間內,惟有死磕材料,公認是一條難走的路。

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