鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3447次 | 2020年12月16日
為何新能源電動汽車使用18650電池?
為何新能源電動汽車使用18650電池?
關(guān)于18650電池作為電動汽車的新能源電池,我們可以首先轉(zhuǎn)向特斯拉。在電動汽車的電池開發(fā)過程中,特斯拉測試了多種電池,但最終鎖定了18650電池的政策。畢竟,18650電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么?
18650實(shí)際上是指電池的外觀規(guī)格,是當(dāng)時日本索尼公司為了節(jié)約成本而設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)電池型號,其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示圓柱形電池。18650電池最初指鎳氫電池和鋰離子電池,因為現(xiàn)在鎳氫電池的使用量較少,所以現(xiàn)在指鋰離子電池。18650鋰離子電池單個單元的標(biāo)稱電壓一般為3.6v或3.7v。最小放電終止電壓一般為2.5~2.75V。一般容量為1200~3300mAh。
對共性
18650電池是最早、最古老、最穩(wěn)定的鋰離子電池之一,廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域。多年來,日本廠商在生產(chǎn)18650電池的過程中積累了大量的相關(guān)經(jīng)驗,使得18650電池的生產(chǎn)達(dá)到了非常高的通用性和安全性。
相比之下,串聯(lián)鋰離子電池遠(yuǎn)未老,常見的方形電池,軟包電池,即使是規(guī)范,大小、極耳方位,等不常見,電池制造商生產(chǎn)過程不能滿足條件,大多數(shù)人類控制的,電池的共性不能達(dá)到18650年的水平電池。假設(shè)電池沒有相同的公共性,許多電池的處理串聯(lián)和并聯(lián)將不允許每個電池的功能更好,和18650電池可以處理這個問題。
綜上所述,18650電池單容量小,單體數(shù)量多(S型7104個),但通用性好。級聯(lián)電池可以做得更大(20Ah至60Ah),單體的數(shù)量可以減少,但公分母差。相比之下,與電池供應(yīng)商投入大量的人力物力來改善級聯(lián)電池的生產(chǎn)工藝是非常困難的。因此,在跑車和ModelS的開發(fā)中,特斯拉只選擇從市場上購買電池,自己開發(fā)電池系統(tǒng)。開發(fā)一種能處理6000多種常見單體的電池系統(tǒng)應(yīng)該比開發(fā)一種能處理200多種常見單體的電池系統(tǒng)要容易。即使單個電池的數(shù)量新增了,假如它們的效用是安全的,處理它們也會更簡單。
與另一款成功的全電動汽車日產(chǎn)聆風(fēng)(nissanLEAF)形成比較的是,它使用了級聯(lián)鋰離子電池。這是因為尼桑與NEC合作多年,積累了深厚的電池技術(shù)知識和適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制知識。LEAF的電池來自日產(chǎn)和NEC的合資公司AESC。
比較美國、日本和中間的汽車制造商在電動汽車和電池制造商的發(fā)展是一項非常有趣的任務(wù)。
有關(guān)散熱能力
級聯(lián)電池體積小、體積大、熱平衡好、散熱好,因此尼桑LEAF大膽選擇了被動熱處理系統(tǒng)。熱是由空氣的自然對流帶走的。
綜上所述,小容量的18650電池的選擇極大的提升了特斯拉熱處理系統(tǒng)的不整潔。也就是說,假設(shè)小容量的18650電池在制冷量方面不是最佳選擇。
有關(guān)能量密度
當(dāng)談到能量密度時,你必須區(qū)分單個電池的能量密度和電池組的能量密度。
從單個電池的能量密度來看,18650電池要高于級聯(lián)鋰離子電池。尼桑LEAF使用的33升鋰離子電池的能量密度為157Wh/kg,而通用Volt使用的級聯(lián)電池的能量密度約為150Wh/kg。跑車18650電池的能量密度約為211Wh/kg。然而,18650有一個更混亂的處理系統(tǒng),所以額外的重量使包的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單個電池的能量密度。Roadster的電池組重450公斤,能量密度為118wh/kg,而LEAF電池組重225公斤,能量密度為107wh/kg。在電池層面,兩者的能量密度現(xiàn)在是相等的。