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鋰離子電池做成圓柱形有何講究

鉅大LARGE  |  點擊量:722次  |  2022年03月12日  

鋰電池早期是鋼殼電芯,外殼材質是鋼,由于鋼材質的金屬膨脹系數不如鋁殼材質,電池內部短路的時候,爆炸的幾率比鋁殼高,早期的鋰電池在消費電子領域主要是用在如筆記本和手機上面,筆記本上用的是18650,而手機上率先運用了方形鋁殼電芯來替代鋼殼電芯(以前手機電池用久了會鼓包),由于超薄智能機的發展,手機鋰電池現在發展到了第三代,鋁塑膜材質的聚合物電芯。


圓柱形鋰電池的定義法則:如18650型,即指電池的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型的電池。其實圓柱形的鋼殼電芯并非只有18650,還有26650等其他尺寸。


為什么是圓柱形?我的理解是圓形側面可以分攤壓力,在遇到大力擠壓情況下可提升電池的安全性能。圓柱形電池的另一個好處是批量生產更簡單,卷繞機將隔膜和正負極卷繞的時候,可以自動化,尺寸單一如18650,就可以做出同樣的尺寸,不同的容量配方的電池,降低了成本。由于圓柱電池的技術越來越成熟,比如不同類型的鋰離子電池都可以在18650上使用(磷酸鐵鋰,鈷酸鋰,鈦酸鋰)


毋庸置疑,Apple的macbook的電池就是目前聚合物電池的先鋒,現在國產輕薄型筆記本都轉向了方形聚合物,很少有廠家還在用過時的18650設計,除非是成本控制比較低。


可能有人不禁要問了,特斯拉的電動車不就是18650的電池磚組成的嗎?難道不先進?

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

我的回答是:特斯拉的專長是在電路監控上,他牛逼之處是能夠將電池組中的每一顆電池進行有效的實時監控,但是并非是電池的革新,而是汽車的革新。TESLA電動車的電池采用了松下提供的NCA系列(鎳鈷鋁體系)18650鈷酸鋰電池,單顆電池容量為3100毫安時。還是基于成本,目前聚合物電池表面是鋁塑膜,軟包不耐沖擊,碰撞。若采用聚合物,特斯拉目前還過不了美國的汽車安全檢查認證。


隨著智能穿戴設備的興起,智能手機的全面發展,小尺寸聚合物電池在數碼領域將會越來越廣泛。鋁殼電芯將逐漸淘汰,18650在電動自行車,電動汽車領域的運用還將持續,直到聚合物電池的抗沖擊,碰撞等安全問題得到有效的解決。


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