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为何新能源电动汽车使用18650电池?

钜大LARGE  |  点击量:3355次  |  2020年12月16日  

为何新能源电动汽车使用18650电池?


关于18650电池作为电动汽车的新能源电池,我们可以首先转向特斯拉。在电动汽车的电池开发过程中,特斯拉测试了多种电池,但最终锁定了18650电池的政策。毕竟,18650电池的优点和缺点是什么?


18650实际上是指电池的外观规格,是当时日本索尼公司为了节约成本而设置的标准电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示圆柱形电池。18650电池最初指镍氢电池和锂离子电池,因为现在镍氢电池的使用量较少,所以现在指锂离子电池。18650锂离子电池单个单元的标称电压一般为3.6v或3.7v。最小放电终止电压一般为2.5~2.75V。一般容量为1200~3300mAh。


对共性


18650电池是最早、最古老、最稳定的锂离子电池之一,广泛应用于电子领域。多年来,日本厂商在生产18650电池的过程中积累了大量的相关经验,使得18650电池的生产达到了非常高的通用性和安全性。


相比之下,串联锂离子电池远未老,常见的方形电池,软包电池,即使是规范,大小、极耳方位,等不常见,电池制造商生产过程不能满足条件,大多数人类控制的,电池的共性不能达到18650年的水平电池。假设电池没有相同的公共性,许多电池的处理串联和并联将不允许每个电池的功能更好,和18650电池可以处理这个问题。


综上所述,18650电池单容量小,单体数量多(S型7104个),但通用性好。级联电池可以做得更大(20Ah至60Ah),单体的数量可以减少,但公分母差。相比之下,与电池供应商投入大量的人力物力来改善级联电池的生产工艺是非常困难的。因此,在跑车和ModelS的开发中,特斯拉只选择从市场上购买电池,自己开发电池系统。开发一种能处理6000多种常见单体的电池系统应该比开发一种能处理200多种常见单体的电池系统要容易。即使单个电池的数量新增了,假如它们的效用是安全的,处理它们也会更简单。


与另一款成功的全电动汽车日产聆风(nissanLEAF)形成比较的是,它使用了级联锂离子电池。这是因为尼桑与NEC合作多年,积累了深厚的电池技术知识和适当的质量控制知识。LEAF的电池来自日产和NEC的合资公司AESC。


比较美国、日本和中间的汽车制造商在电动汽车和电池制造商的发展是一项非常有趣的任务。


有关散热能力


级联电池体积小、体积大、热平衡好、散热好,因此尼桑LEAF大胆选择了被动热处理系统。热是由空气的自然对流带走的。


综上所述,小容量的18650电池的选择极大的提升了特斯拉热处理系统的不整洁。也就是说,假设小容量的18650电池在制冷量方面不是最佳选择。


有关能量密度


当谈到能量密度时,你必须区分单个电池的能量密度和电池组的能量密度。


从单个电池的能量密度来看,18650电池要高于级联锂离子电池。尼桑LEAF使用的33升锂离子电池的能量密度为157Wh/kg,而通用Volt使用的级联电池的能量密度约为150Wh/kg。跑车18650电池的能量密度约为211Wh/kg。然而,18650有一个更混乱的处理系统,所以额外的重量使包的能量密度远远低于单个电池的能量密度。Roadster的电池组重450公斤,能量密度为118wh/kg,而LEAF电池组重225公斤,能量密度为107wh/kg。在电池层面,两者的能量密度现在是相等的。


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