为什么选择圆柱形电池,有哪些优势?– 太璞科技

自 2020 年 9 月特斯拉提出 4680 电芯以来,大型圆柱形电池再次成为业内热门话题。除了特斯拉,中国的头部电池工厂也开始加入大型圆柱电池的批量产业化投资,如EVE、BYD等。基于圆柱形电池的普及,...

为什么选择圆柱形电池,有哪些优势?

跟我走:

自 2020 年 9 月特斯拉提出 4680 电芯以来,大型圆柱形电池再次成为业内热门话题。除了特斯拉,中国的头部电池工厂也开始加入大型圆柱电池的批量产业化投资,如EVE、BYD等。基于圆柱形电池的流行程度,本文重点分析了圆柱形电池的优点(特别说明:无意排除其他类型的电池)。在本文中,圆柱形电池在实际应用中具有以下三大优势供参考:

小容量的灵活性
由于圆柱形电芯的尺寸和工艺限制,单个圆柱形电芯的容量通常较小,如18650 NCM电芯2.6Ah、32700 LFP电芯6Ah、33140 LFP电芯15Ah、34190 LFP电芯20Ah等。

除了电动汽车和大型储能市场外,在其他领域,如两轮车、三轮车、平衡车、电动工具、AGV、便携式储能、首页庭储能等,单模块电池的容量通常不是很大。,在实际应用中,定位在汽车和大规模储能中的大容量方形电池不一定符合市场需求,包括尺寸、容量等。小容量圆柱形电芯可以并联或串联满足某个市场的容量需求,例如AGV中使用的24V60Ah和48V30Ah两种电池是常见的需求。

32700、33140 和 34190 三种类型的圆柱形电池可以并联或串联,以形成所需的 60Ah 或 30Ah 组件,如果显然可以实现更小的容量。

同时,它可以在空间结构中具有更灵活的操作可能性,以满足不同型号的设计要求。

圆柱形电池的成本优势
1)在所有类型的锂离子电池中,圆柱形电芯的工艺标准化程度最高,率先实现商业化,其组装效率明显高于方形电芯和软包电芯。随着自动化程度的逐步提高,圆柱形电芯的卷绕工艺目前达到200 PPM,即使大型圆柱体(如33140、34190、4680等)的效率略低于传统的18650/21700圆柱形电芯,但也远高于方形电芯和软包电芯的效率(通常在10PPM左右)。
2)圆柱形电池容量小的原因是涂层后的条状连续电极片被切割成小的条状电极片。电极片的小型化可以提高电极片的利用率。通常在相同的筛选标准和自动化水平下,圆柱形电池的材料利用率比方形电池高 3-5%。

圆柱形电池的散热效果优势明显
我们知道,锂离子电池的火灾大多是由“热失控”引起的,而热失控的蔓延也是电池系统安全性能的主要关注点。圆柱形结构是最有可能解决热失控的方法,而棱柱形和袋状结构几乎无法解决。

1) 单个圆柱形电池的低容量导致热失控释放的能量很少。同时,随着材料安全性的逐步提高,热失控引起的热量释放减少,显著提高了电池系统的安全性。
2)圆柱形电池的弧形表面结构在一定程度上限制了电芯之间的传热过程,对热失控的扩散有一定的积极影响,棱柱形电芯和软包电芯在这方面几乎无法解决。在圆柱形电池的封装中,电池之间的接触是圆弧表面上的“线”接触,而棱柱形和软包是“表面”接触。“线”触点显著降低了传热效率。

同时,电池之间仍有一些空间,即使绝缘介质没有填充,空气也会减少热传递。此外,随着圆柱形电池“全极耳技术”的推广,曲面上的热传递也将减少。

热门搜索词