都是三元鋰電池，方形和圓柱有什么不同
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-15 13:20
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由于目前鋁塑膜質(zhì)量和軟包電池工藝都非常不成熟，我們暫且不談。
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。（系統(tǒng)成組率可以想象在箱子里面放火腿，方火腿之間的縫隙更小所以系統(tǒng)成組率更高。）
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一樣的時候，成組率更高的方形鋰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。
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企業(yè)最為頭痛的事，那對我們應(yīng)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%，
方形電芯電池組的合格率為0.99999^245=99.7%。
當然關(guān)于電池一致性的理論知識比這復(fù)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)在主流企業(yè)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(yīng)用。但是18650電芯的單體容量比較低，不足以滿足電動車的要求，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企業(yè)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。相信很多關(guān)注電動汽車的朋友對于三元鋰電池不會陌生，大名鼎鼎的特斯拉采用的就是這種電池。而國內(nèi)的電池巨頭比亞迪在過去很長一段時間內(nèi)一直采用的是磷酸鐵鋰電池，在今年下半年則宣布也將重點發(fā)展三元鋰電池。那么，到底什么是三元鋰電池？它為什么會突然成為動力電池的寵兒呢？
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整。
安全性是重中之重
三元鋰電池的特點是能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠，速度也能更快。但是其弱點在于穩(wěn)點性較差，如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水，都會有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會有一層鋼殼保護，由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成，所以，雖然特斯拉給電池組進行了全方位的保護，但是在極端的碰撞事故中，起火隱患還是有的。
之所以這樣，原因是兩種材料在到達一定溫度時發(fā)生分解，三元鋰材料會在更低的200度左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈，會釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。說簡單點，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過需要注意的是，我們提到的是材料，而不是已經(jīng)成為成品的電池。
