圆柱形电芯和软包电芯,哪个更适合电动汽车?认证中介
闽机机械网 2022-10-09 21:15:49
2017年一月,全球知名电动汽车品牌特斯拉对外宣称,该公司位于内华达州的超级厂(Gigafactory)已经开始量产锂离子电池。这款圆柱形2170锂离子电池是特斯拉和松下共同设计的,将用于特斯拉储能产品和新款Model3轿车。
从18650到2170,圆柱型锂离子电池的风头似乎越来越盛。然而,虽然特斯拉执着于以18650为代表的圆柱形电池,另外两大世界电动汽车品牌,日产聆风和雪佛兰沃蓝达的选择却有所不同。资料显示,日产聆风、雪佛兰沃蓝达在动力锂电池上的选择上是层叠式软包电池。
同为世界知名的电动汽车品牌,什么原因让它们对动力锂电池的选择截然不同?在车用动力锂电池应用领域,18650锂离子电池和软包电池各自的优缺点又在哪里呢?
电解质的形态不同是关键
充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%
作为目前市场上两种主流的动力锂电池,18650电池和锂聚合物软包电池按外壳封装材质而区分。18650电池一般是钢外壳封装(18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池),内部电极片与隔膜的结构是卷绕式。锂聚合物软包电池外包装使用的是铝塑膜,内部电极片与隔膜是层叠式(一层一层堆叠起来)。
虽然外形和内部结构有所不同,但是这两种电池的原理基本相同。两种电池都有正极、负极以及电解液,正极材料一般为钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、磷酸铁锂或锰酸锂等,负极材料一般为石墨,电解液则为六氟磷酸锂溶液。
二者重要的差别在于电池内部材料之一电解质的形态不同:锂聚合物软包电池内部的电解质采用的是聚合物,一般为凝胶或者固态,而18650电池内部的电解质一般是液态。各有优缺点应用领域不同
18650锂离子电池和锂聚合物软包电池各有优缺点。目前,18650电池生产自动化程度高,电池的一致性、安全性均达到了较高水准,加上电池本身体积小、重量轻,使其在系统开发的模块化以及标准化程度上均具有独特优势。很多人认为,采用18650电池作为新能源电动汽车的动力之源,在现阶段是最优的选择。
但是,18650电池也有无法回避的缺点,那就是单体容量较低(普遍在2~4Ah左右)。这让18650电池在应用时所需的电池数量非常多,保持电芯一致性、电池散热的电池管理系统也就更为复杂。
充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%