鋰電池尺寸從18650提高到21700有哪些好處？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-05 14:53
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尺寸從18650提高到21700，獲得好處如下：
1)適當(dāng)提高能量密度情況下，可以選擇常規(guī)材料，性能穩(wěn)定、性價(jià)比高;
2)可以適當(dāng)進(jìn)行多極耳機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低內(nèi)阻;
3)同樣能量密度下，可以選擇快充特性石墨，改善快充性能;
4)適當(dāng)增加直徑和高度可以獲得更多的有效體積。
5)單體電芯容量增大，輔助構(gòu)件比例降低，降低Pack成本。
而工信部新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T34013-2017電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》之中，把原來(lái)征求意見稿中只有18650和32650修改成了囊括21700在內(nèi)的4個(gè)規(guī)格，也算作21700的一個(gè)重大利好了。
然而，提升容量的路徑與小單體等價(jià)于安全性高的早期觀點(diǎn)有沖突。小型鋰離子電池(<3Ah)及電池模組(<150Ah)的熱安全性已經(jīng)有很多較為成熟的方法進(jìn)行防控，比如加入PTC、引入電流中斷機(jī)制或壓力傳感器等。而大型鋰離子單體電池(>6Ah)或模組(>200Ah)的安全性控制問(wèn)題仍然存在挑戰(zhàn)。
大型動(dòng)力鋰離子電池相比于小型電池，由于其本身所含能量較高，當(dāng)出現(xiàn)熱安全性問(wèn)題時(shí)，所帶來(lái)的后果會(huì)更為嚴(yán)重;由于電池體積的增大，造成電池比表面積的減小進(jìn)而使得電池單位體積散熱面積的降低。電池內(nèi)部溫度的不一致性也會(huì)隨著鋰離子電池的大型化和成組化而出現(xiàn)，這種電池單體之間的溫度差異會(huì)使得電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)增加，進(jìn)而導(dǎo)致電池出現(xiàn)一系列問(wèn)題。
一般認(rèn)為，如果廠家掌握更為先進(jìn)的安全管理技術(shù)，可以讓風(fēng)險(xiǎn)停留在自身系統(tǒng)的可控范圍內(nèi)，就可以對(duì)沖掉電池單體帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。反過(guò)來(lái)也可以說(shuō)，使用更大容量的電芯去構(gòu)建系統(tǒng)，理論上是以單體設(shè)計(jì)和電池pack設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)水平的提高為前提的。
容量提升帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和收益，是業(yè)內(nèi)的顯知識(shí)，主機(jī)廠是否全面接受，愿意為它讓渡一定的安全性，是21700進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，個(gè)人覺得，這個(gè)需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。而生產(chǎn)21700所需要的設(shè)備的調(diào)整和更新，則受到設(shè)備供應(yīng)商觀點(diǎn)的影響。
1)適當(dāng)提高能量密度情況下，可以選擇常規(guī)材料，性能穩(wěn)定、性價(jià)比高;
2)可以適當(dāng)進(jìn)行多極耳機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低內(nèi)阻;
3)同樣能量密度下，可以選擇快充特性石墨，改善快充性能;
4)適當(dāng)增加直徑和高度可以獲得更多的有效體積。
5)單體電芯容量增大，輔助構(gòu)件比例降低，降低Pack成本。
而工信部新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T34013-2017電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》之中，把原來(lái)征求意見稿中只有18650和32650修改成了囊括21700在內(nèi)的4個(gè)規(guī)格，也算作21700的一個(gè)重大利好了。
然而，提升容量的路徑與小單體等價(jià)于安全性高的早期觀點(diǎn)有沖突。小型鋰離子電池(<3Ah)及電池模組(<150Ah)的熱安全性已經(jīng)有很多較為成熟的方法進(jìn)行防控，比如加入PTC、引入電流中斷機(jī)制或壓力傳感器等。而大型鋰離子單體電池(>6Ah)或模組(>200Ah)的安全性控制問(wèn)題仍然存在挑戰(zhàn)。
大型動(dòng)力鋰離子電池相比于小型電池，由于其本身所含能量較高，當(dāng)出現(xiàn)熱安全性問(wèn)題時(shí)，所帶來(lái)的后果會(huì)更為嚴(yán)重;由于電池體積的增大，造成電池比表面積的減小進(jìn)而使得電池單位體積散熱面積的降低。電池內(nèi)部溫度的不一致性也會(huì)隨著鋰離子電池的大型化和成組化而出現(xiàn)，這種電池單體之間的溫度差異會(huì)使得電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)增加，進(jìn)而導(dǎo)致電池出現(xiàn)一系列問(wèn)題。
一般認(rèn)為，如果廠家掌握更為先進(jìn)的安全管理技術(shù)，可以讓風(fēng)險(xiǎn)停留在自身系統(tǒng)的可控范圍內(nèi)，就可以對(duì)沖掉電池單體帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。反過(guò)來(lái)也可以說(shuō)，使用更大容量的電芯去構(gòu)建系統(tǒng)，理論上是以單體設(shè)計(jì)和電池pack設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)水平的提高為前提的。
容量提升帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和收益，是業(yè)內(nèi)的顯知識(shí)，主機(jī)廠是否全面接受，愿意為它讓渡一定的安全性，是21700進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，個(gè)人覺得，這個(gè)需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。而生產(chǎn)21700所需要的設(shè)備的調(diào)整和更新，則受到設(shè)備供應(yīng)商觀點(diǎn)的影響。
