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都是三元鋰離子電池,為何方形和圓柱有差別呢

鉅大LARGE  |  點擊量:1154次  |  2021年04月15日  

能量密度比


能量密度比指的是單位重量電池的容量。圓柱形單體按目前國內(nèi)主流的18650(1.75AH)來算,能量密度比可達215WH/Kg,方形單體按50AH來算能量密度比可達205WH/Kg。系統(tǒng)成組率18650在60%左右,方形在70%左右。


這樣算下來18650電池組系統(tǒng)能量密度比約為129WH/Kg,方形電池組系統(tǒng)能量密度比約為143WH/Kg。在未來18650和方形單體能量密度比達到相同的時候,成組率更高的方形鋰離子電池組將有更明顯的優(yōu)勢。


倍率性


充放電倍率=充放電電流/額定容量,倍率越高的電池所支持的充電速度越快。國內(nèi)制造主流水平能量型電芯18650在1C左右,方形可達1.5-2C左右(需處理好熱管理),距離政策目標的3C都還有一些距離。但是方形制造工藝會越來越完善達到既定目標3C是完全有可能的。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

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%

循環(huán)壽命


1C充1C放的情況下循環(huán)2000次,最好的方形電芯的剩余容量仍能達到80%,而最好的18650電芯容量僅剩70%。由此可見,方形電池的循環(huán)壽命優(yōu)于18650電池。


一致性


電芯的一致性是電芯公司最為頭痛的事,那對我們應用者來說,電芯數(shù)量越多,一致性越難控制。


假設(shè)一枚電芯的次品率是十萬分之一,圓形電芯電池組由7000根18650組成,方形電芯電池組由250塊電芯組成,一塊電池組沒有次品視為合格。那么圓形電芯電池組的合格率為0.99999^7000=93.2%,

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標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

方形電芯電池組的合格率為0.99999^245=99.7%。


當然有關(guān)電池一致性的理論知識比這復雜得多,在這里湃客只是舉個例子說明使用單體容量更大、數(shù)量更少的方形電芯電池組更加有利于控制一致性。


制造成本


制造成本里包含物料成本、設(shè)備成本、人工水電場地成本和隱形輔料成本?,F(xiàn)在主流公司18650的綜合成本可控制在0.5元/WH左右,方形的綜合成本大約0.8元/WH。


在新能源汽車產(chǎn)業(yè)崛起之前,18650電芯就已經(jīng)在電子產(chǎn)品,工業(yè)設(shè)備等各個領(lǐng)域大量應用。但是18650電芯的單體容量比較低,不足以滿足電動汽車的要求,所以特斯拉又研發(fā)了21700型號。目前來說設(shè)備自動化程度高是圓柱公司最能節(jié)約人工成本的地方,但圓柱的產(chǎn)銷鏈條已經(jīng)非常成熟,被壓縮的空間幾乎已經(jīng)沒有了。


尺寸和電極厚度在方形電芯上來說還有很大進步空間,就尺寸來說越做越大,從最初的20AH到現(xiàn)在50AH的批量產(chǎn)品出現(xiàn)在市場上。容量越大攤到的WH成本越低,所以湃客認為真的到大容量方形量產(chǎn)的時候成本持平圓柱是完全可能的。


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