介绍三种常见的圆柱形动力锂离子电池
来源：宝鄂实业
2019-10-15 20:11
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有三种常见的圆柱形动力锂离子电池。
有三种规格，分别是18650、21700和32131。对于18650块电池，18块是底圆直径18mm，650块是高度65mm，21700块和32131块是一样的。在过去的几年里，18650个圆柱形电池是主流。
18560气瓶蓄电池主要由正极、负极、隔膜、正负集电器、安全阀、过流保护装置、绝缘体和外壳组成。壳，早期钢壳较多，目前主要为铝壳。各厂家单体过流保护装置设计不一样，根据不同的安全要求，价格也不一样。一般安全装置主要有ptc正温度系数电阻和熔断器装置。ptc，当电流过大时，电阻被加热，温度的积累促进ptc电阻值的上升。当温度超过一个阈值时，它会突然升高，这相当于将有故障的磁芯与整个电路隔离，以避免进一步的热失控。原则上，保险丝装置是保险丝。如果电流过大，保险丝熔断，电路断开。两种保护装置的区别在于前者可以恢复，后者是一次性保护。一旦发生故障，就需要更换磁芯。
由于其结构特点和型号标准化，18650圆柱形铁芯的自动化水平是三大类铁芯中最高的。这样就有可能达到高度的一致性，产量也相应提高。日韩企业普遍在98%以上，国内企业在90%以上。
到目前为止，18650圆柱形电池有其优缺点。
18650圆柱形电池优点：
1）如上所述，单体稠度良好；
2）单体力学性能良好。与方形和软包装电池相比，具有近似尺寸的封闭圆筒可以获得最高的抗弯强度。
3）技术成熟，成本低，但同时也几乎消耗了成本优化的空间；
4）单体能量小，事故时易控制，但这也是更换单体的原因。
18650圆柱形电池缺点：
1）在电动汽车的背景下，电池系统中圆柱形电池的数量非常大，使得电池系统的复杂性大大增加。与其他两种类型的电池相比，无论是在机制上还是在管理系统上，圆柱形电池的成本在系统级都较高。
2）在温度环境不均匀的情况下，大量核心特征异化的概率增大。当然，特斯拉在设计之初选择了18650，这被认为是一个无奈的选择，因为10年前，只有圆柱形电池才有资格批量生产。然而，电池安全和热管理的需求是其强大的电子控制系统研发的动力。
3）能量密度上升空间很小。2016年消息，Superway实现单体容量4050mah，电芯比能量306wh/kg。从那以后，再也没有出现过更高的记录。在给定的空间里，只有死的材料才被认为是一条艰难的道路。
21700电池的大火始于特斯拉3型21700三元锂电池的全面使用，开启了圆柱形电池容量升级的新阶段。特斯拉3型21700电池系统的能量密度约为300Wh/kg，比原S型18650电池高出20%以上，单体电池容量提高35%，系统成本降低约9%。
综上所述，规模由18650家增加到21700家，效益如下：
1）适当提高能量密度，可选用性能稳定、性价比高的常规材料。
2）可适当设计多极耳机结构，降低内阻。
3）在相同的能量密度下，可以选择具有快速充电特性的石墨来提高快速充电性能。
4）适当增大直径和高度可获得更有效的体积。
5）单芯的容量增加，辅助部件的比例降低，包装成本降低。
有三种常见的圆柱形动力锂离子电池。
有三种规格，分别是18650、21700和32131。对于18650块电池，18块是底圆直径18mm，650块是高度65mm，21700块和32131块是一样的。在过去的几年里，18650个圆柱形电池是主流。
18560气瓶蓄电池主要由正极、负极、隔膜、正负集电器、安全阀、过流保护装置、绝缘体和外壳组成。壳，早期钢壳较多，目前主要为铝壳。各厂家单体过流保护装置设计不一样，根据不同的安全要求，价格也不一样。一般安全装置主要有ptc正温度系数电阻和熔断器装置。ptc，当电流过大时，电阻被加热，温度的积累促进ptc电阻值的上升。当温度超过一个阈值时，它会突然升高，这相当于将有故障的磁芯与整个电路隔离，以避免进一步的热失控。原则上，保险丝装置是保险丝。如果电流过大，保险丝熔断，电路断开。两种保护装置的区别在于前者可以恢复，后者是一次性保护。一旦发生故障，就需要更换磁芯。
由于其结构特点和型号标准化，18650圆柱形铁芯的自动化水平是三大类铁芯中最高的。这样就有可能达到高度的一致性，产量也相应提高。日韩企业普遍在98%以上，国内企业在90%以上。
到目前为止，18650圆柱形电池有其优缺点。
18650圆柱形电池优点：
1）如上所述，单体稠度良好；
2）单体力学性能良好。与方形和软包装电池相比，具有近似尺寸的封闭圆筒可以获得最高的抗弯强度。
3）技术成熟，成本低，但同时也几乎消耗了成本优化的空间；
4）单体能量小，事故时易控制，但这也是更换单体的原因。
18650圆柱形电池缺点：
1）在电动汽车的背景下，电池系统中圆柱形电池的数量非常大，使得电池系统的复杂性大大增加。与其他两种类型的电池相比，无论是在机制上还是在管理系统上，圆柱形电池的成本在系统级都较高。
2）在温度环境不均匀的情况下，大量核心特征异化的概率增大。当然，特斯拉在设计之初选择了18650，这被认为是一个无奈的选择，因为10年前，只有圆柱形电池才有资格批量生产。然而，电池安全和热管理的需求是其强大的电子控制系统研发的动力。
3）能量密度上升空间很小。2016年消息，Superway实现单体容量4050mah，电芯比能量306wh/kg。从那以后，再也没有出现过更高的记录。在给定的空间里，只有死的材料才被认为是一条艰难的道路。
21700电池的大火始于特斯拉3型21700三元锂电池的全面使用，开启了圆柱形电池容量升级的新阶段。特斯拉3型21700电池系统的能量密度约为300Wh/kg，比原S型18650电池高出20%以上，单体电池容量提高35%，系统成本降低约9%。
综上所述，规模由18650家增加到21700家，效益如下：
1）适当提高能量密度，可选用性能稳定、性价比高的常规材料。
2）可适当设计多极耳机结构，降低内阻。
3）在相同的能量密度下，可以选择具有快速充电特性的石墨来提高快速充电性能。
4）适当增大直径和高度可获得更有效的体积。
5）单芯的容量增加，辅助部件的比例降低，包装成本降低。
