18650电芯的优缺点详解

18650是指电池的外形规格，是SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准电池型号，其中18表示直径为18mm、65表示长度为65mm，0表示为圆柱形。

18650电池原指镍氢电池和锂离子电池，由于镍氢电池现在用得较少，所以现在多指锂离子电池。18650锂离子电池单节标称电压一般为3.6V或3.7V；最小放电终止电压一般为2.5～2.75V。常见容量为1200～3300mAh。

1、有关一致性

18650电池是最成熟、最稳定的锂离子电池，广泛应用在电子产品中。多年来，日本厂商在18650电池的生产工艺上积累了大量的相关经验，使得产出的18650电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。

相比之下，层叠式锂离子电池远远没有成熟。常见的有方形电池、软包电池，甚至连尺寸、大小、极耳位置等都不统一。电池厂商所具备的生产工艺也不能满足条件，大多数以人为控制为主，电池的一致性达不到18650电池的水准。假如电池的一致性达不到要求，大量电池串、并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥，而18650电芯可以解决这一问题。

总结来说，18650电池的单体容量小，所需的单体数量会很多（ModelS有7104只），但是一致性很好；层叠式电池的容量可以做得较大（20Ah~60Ah），单体数量可以降低，但是一致性差。相比之下，现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此，在研发Roadster和ModelS的时候，Tesla的唯一选择是从市场上去购买电池，自行开发电池系统。开发一套管理6000多节单体一致性很好的电池系统与开发一套200多节一致性很差的电池系统，相比之下，前者的技术难度应该更低一些。即使单体电池数目增多，但是假如这些电池的性能是可靠的，管理起来还是容易一些。微信公众号：深圳LED商会

比较另一款比较成功的纯电动汽车，日产的LEAF，它采用的是层叠式锂离子电池。这是因为日产与NEC合作多年，电池技术方面的积累很深厚，在品质控制方面有相当的功力。LEAF的电池来自AESC--日产与NEC的合资公司。

2、有关散热能力

层叠式电池的厚度薄、表面大，均热、散热能力都不错，因此日产LEAF很大胆地采用了被动式热管理系统（其实就是不管理），由空气的自然对流将热量带走。LEAF从单体，到四节单体电池两并两串组成的电池模块，再到由48个电池模块串联组成的电池组上没有任何风扇、冷却液管道等热管理系统。

反过来看特斯拉，18650电池的个头比较小，在正常充放电时单体电池内部的温差也不会太大。但是，6000多个单体电池的温差也应当保持在不超过5℃的范围内，这是一件非常困难的事情。但特斯拉做到了，怎么做到的？特斯拉的电池管理系统（BMS）相比其他电动汽车有什么优势？

如上图，这些管道是冷却液的流道，流道均匀分布在电池模组中间，能让每只电芯能很好地跟水管接触，这样每只电芯在冷却时带走的热量也几乎相同，温差也就可以有效地控制在很小的范围内。

总结来说，由于采用了小容量的18650电池，特斯拉的热管理系统的复杂度是大大新增了。也就是说，假如仅从散热能力方面考虑，使用小容量的18650电池不是最优选择。

3、有关能量密度

谈到能量密度，我们要先区分单体电池的能量密度与电池组的能量密度。

就单体电池的能量密度来看，18650电池要高于层叠式锂离子电池。日产LEAF所用的33Ah锂离子电池的能量密度是157Wh/kg、GMVolt所用的层叠式电池的能量密度约为150Wh/kg，而Roadster所用的18650电池的能量密度约为211Wh/kg。

但是，18650电池的管理系统更加复杂，由此额外新增的重量会使得电池组的能量密度远低于单体的能量密度。Roadster的电池组重量是450kg，能量密度是118Wh/kg，而LEAF电池组的重量是225kg，能量密度是107Wh/kg。在电池组方面，两者的能量密度不相上下。