18650和21700电池的性能对比哪种更好？
来源：宝鄂实业
2019-07-30 20:13
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近日，德国Zentrumfu ̈rSonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Wu ̈rttemberg研究所的Jason B. Quinn（第一作者，通讯作者）和Karsten Richter（通讯作者）详细对比了18650电池和21700电池在能量、容量、能量密度、内阻和热特性的差异。
电池能量密度与负极的涂布厚度之间的关系，从图中我们能够注意到电池的能量密度与负极的涂布厚度之间存在明显的线性相关，负极的涂布量越高则电池的能量密度越高。同时我们还注意到在相同的负极厚度下，几种不同结构的电池能量密度是比较接近的，电池的结构对于能量密度的影响比较小。
18650、20700和21700三种电池的内阻与电池能量之间的关系，从图中我们能够注意到电池的内阻明显分为了两大阵营，18650电池阵营，20700和21700阵营，18650电池的内阻要明显高于21700和20700电池。在相同类型的电池中，电池的内阻随着电池能量的增加而逐渐增加，这主要是因为更高的能量意味着更厚的电极，从而导致电子和离子的扩散难度增加，同时随着电极厚度的增加，电池内能够卷入的电极长度也会缩短，导致电极面积的降低，这都会显著的增加电池的内阻。
软包电池、18650、20700和21700电池的内阻与电极面积之间的关系，从图中能够看到几种电池的内阻与电极面积之间的关系曲线都是相同的，也就是电极面积越大电池的内阻越小，因此21700电池内阻较低主要是因为其电极面积比较大。
功率型和能量型的18650、21700电池的倍率性能曲线，功率型和能量型21700电池的电极厚度分别为65um和91um，功率型和能量型的18650电池电极厚度分别为34um和101um。从下图能够看到由于能量型电池的电极厚度较厚，因此在大倍率下性能急剧衰降。而电极厚度较薄的功率型锂离子电池在较大的倍率下性能表现则要好的多，放电能量衰降不大，仅仅是电池的极化出现了一定成的增加。
功率型和能量型的18650、21700电池在不同放电倍率下的温升，从图中能够看到能量型的电池由于放电过程中损失在极化、欧姆阻抗上的能量比较多，因此电池的温度升高也要明显大于功率型的电池。21700电池由于电芯体积比较大，电池比散热面积较小，因此温升比较大，18650电池由于电池本身体积比较小，比散热面积较大，因此在放电的过程中温升要明显少于21700电池。
不同类型的电池在不同放电倍率下的最大温升，从图中能够看到随着电池尺寸的增大（18650到21700）和电池能量的提升，不同倍率下的最大温升曲线的斜率也出现了明显的增加，表明大尺寸和高容量的电池在放电过程中的产热也更大。
