有三種常見的圓柱形動力鋰離子電池。

 

有三種規(guī)格，分別是18650、21700和32131。對于18650塊電池，18塊是底圓直徑18mm，650塊是高度65mm，21700塊和32131塊是一樣的。在過去的幾年里，18650個圓柱形電池是主流。

18560氣瓶蓄電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、正負(fù)集電器、安全閥、過流保護(hù)裝置、絕緣體和外殼組成。殼，早期鋼殼較多，目前主要為鋁殼。各廠家單體過流保護(hù)裝置設(shè)計不一樣，根據(jù)不同的安全要求，價格也不一樣。一般安全裝置主要有ptc正溫度系數(shù)電阻和熔斷器裝置。ptc，當(dāng)電流過大時，電阻被加熱，溫度的積累促進(jìn)ptc電阻值的上升。當(dāng)溫度超過一個閾值時，它會突然升高，這相當(dāng)于將有故障的磁芯與整個電路隔離，以避免進(jìn)一步的熱失控。原則上，保險絲裝置是保險絲。如果電流過大，保險絲熔斷，電路斷開。兩種保護(hù)裝置的區(qū)別在于前者可以恢復(fù)，后者是一次性保護(hù)。一旦發(fā)生故障，就需要更換磁芯。

 

 

由于其結(jié)構(gòu)特點和型號標(biāo)準(zhǔn)化，18650圓柱形鐵芯的自動化水平是三大類鐵芯中最高的。這樣就有可能達(dá)到高度的一致性，產(chǎn)量也相應(yīng)提高。日韓企業(yè)普遍在98%以上，國內(nèi)企業(yè)在90%以上。

 

到目前為止，18650圓柱形電池有其優(yōu)缺點。

 

18650圓柱形電池優(yōu)點：

1）如上所述，單體稠度良好；

2）單體力學(xué)性能良好。與方形和軟包裝電池相比，具有近似尺寸的封閉圓筒可以獲得最高的抗彎強度。

3）技術(shù)成熟，成本低，但同時也幾乎消耗了成本優(yōu)化的空間；

4）單體能量小，事故時易控制，但這也是更換單體的原因。

18650圓柱形電池缺點：

1）在電動汽車的背景下，電池系統(tǒng)中圓柱形電池的數(shù)量非常大，使得電池系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加。與其他兩種類型的電池相比，無論是在機制上還是在管理系統(tǒng)上，圓柱形電池的成本在系統(tǒng)級都較高。

2）在溫度環(huán)境不均勻的情況下，大量核心特征異化的概率增大。當(dāng)然，特斯拉在設(shè)計之初選擇了18650，這被認(rèn)為是一個無奈的選擇，因為10年前，只有圓柱形電池才有資格批量生產(chǎn)。然而，電池安全和熱管理的需求是其強大的電子控制系統(tǒng)研發(fā)的動力。

3）能量密度上升空間很小。2016年消息，Superway實現(xiàn)單體容量4050mah，電芯比能量306wh/kg。從那以后，再也沒有出現(xiàn)過更高的記錄。在給定的空間里，只有死的材料才被認(rèn)為是一條艱難的道路。

21700電池的大火始于特斯拉3型21700三元鋰電池的全面使用，開啟了圓柱形電池容量升級的新階段。特斯拉3型21700電池系統(tǒng)的能量密度約為300Wh/kg，比原S型18650電池高出20%以上，單體電池容量提高35%，系統(tǒng)成本降低約9%。

綜上所述，規(guī)模由18650家增加到21700家，效益如下：

 

1）適當(dāng)提高能量密度，可選用性能穩(wěn)定、性價比高的常規(guī)材料。

 

2）可適當(dāng)設(shè)計多極耳機結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)阻。

 

3）在相同的能量密度下，可以選擇具有快速充電特性的石墨來提高快速充電性能。

 

4）適當(dāng)增大直徑和高度可獲得更有效的體積。

 

5）單芯的容量增加，輔助部件的比例降低，包裝成本降低。