鉅大LARGE | 點擊量:1282次 | 2020年10月12日
18650動力鋰電池組為何為新能源汽車首選
18650電池是最早、最成熟和最穩(wěn)定的鋰離子電池,廣泛應用于電子產(chǎn)品。相比之下,疊層鋰離子電池還遠遠沒有成熟。常見的電池有方形電池、軟包電池,甚至大小、極耳位置都不均勻。電池制造商所擁有的生產(chǎn)工藝不能滿足條件。他們大多依靠人類的控制。電池的一致性低于18650電池的水平。假如電池的一致性不符合要求,大量電池串和并聯(lián)電池的管理將不允許每個電池的性能更好。18650核心可以解決這個問題。
一般情況下,18650電池的單體容量較小,所需單體的數(shù)量為7104型(S型),但相容性很好。級聯(lián)電池的容量可以很大(單體數(shù)量從20Ah減少到60Ah),但一致性較差。相比之下,現(xiàn)階段很難與電池供應商一起投入大量的人力和物力來改進級聯(lián)電池的生產(chǎn)工藝。因此,在開發(fā)Roadster和ModelS時,特斯拉的唯一選擇就是從市場上購買電池,并開發(fā)自己的電池系統(tǒng)。開發(fā)一個管理6000多個單元的一致性好的電池系統(tǒng)和6000多個單元的一致性差的電池系統(tǒng)應該不那么困難。即使單個電池的數(shù)量新增,假如這些電池的性能是可靠的,則更容易管理。
與另一款成功的全電動汽車-日產(chǎn)的葉子-相比,它使用的是級聯(lián)鋰離子電池。這是因為日產(chǎn)多年來一直與NEC合作,并且在質(zhì)量控制方面積累了大量的電池技術(shù)和相當大的能量。葉的電池來自AESC-日產(chǎn)和NEC的一家合資公司。疊層電池厚度薄,表面大,散熱均勻,散熱能力好,因此日產(chǎn)葉片非常大膽地采用被動熱管理系統(tǒng)(實際上,不是管理系統(tǒng)!),通過自然對流的空氣將熱量帶走。
能量密度-就單個電池的能量密度而言,18650電池高于堆疊式鋰離子電池。日產(chǎn)LEAF使用的33Ah鋰離子電池的能量密度為157Wh/kg,GMVolt中使用的堆疊電池的能量密度約為150Wh/kg,18650電池的能量密度由跑車的速度約為211Wh/kg。。然而,18650電池的管理系統(tǒng)更復雜,因此額外的重量將使電池組的能量密度遠低于單體的能量密度。Roadster的電池組重量為450千克,能量密度為118Wh/kg,而LEAF電池組重225千克,能量密度為107瓦特/千克。在電池水平,兩者的能量密度已經(jīng)相當。
安全性上述介紹了級聯(lián)鋰離子電池的優(yōu)點,但也存在一些缺點。由于疊層鋰離子電池通常采用鋁塑膜包裝,鋁塑膜厚度薄,機械強度差,在汽車碰撞等極端情況下,極易發(fā)生鋁塑膜破損,造成安全事故。這也解釋了日產(chǎn)為何要在四個電池模塊上新增一個鋁外殼。
18650電池一般是鋼殼,安全性較好,如前所述,隨著18650電池生產(chǎn)工藝的不斷改進,安全性也在不斷提高。