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[资料] 锂离子电池的型号和大小
2019-4-22 14:16:35  614 锂离子电池
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目前商业化的锂离子电池电芯主要有圆柱形(见图7.5)、方形和軟包三种型号。18650圆柱形电芯的命名主要源于其直径为18mm、长度为
65mm,是目前世界上产量最大的锂离子电池电芯,每年约有6.6亿只产量的。在微混合电动车中,除了特斯拉使用高容量18650电芯之外,其余
生产商几乎都使用低容量18650电芯。对于插电式混合电动汽车PHEVS)和纯电动车(BEVs),生产商一般会用较大的长方形电芯、方形电芯或
软包电芯。这一点主要取决于汽车电源系统对于电芯数量的要求。要达到同样的电压和能量,较小的电芯需要更多的连接点,也就更有可能在电芯
组装时出现失效情况。从原始设备制造商的角度来看,高数量的电芯就意味着高的售后维修费用。从数量上来看,一般福特电池组需要小型电芯超
过7000个,有超过14000个连接点,而采用大型电芯则大约只需要576个。14000个连接点出故障显然要比576个电芯连接点出故障的概率高很多。

        从外形来看,现在量产的电芯主要分为三种:柱状、方形和软包。上述提到,18650电芯为目前产量最高的电芯,其他一些小型的柱状电芯也
在生产:如A123公司生产的3230, Boston Power公司生产的18mm×36mm×6mm的“ Swing”和“ Sonata”方形电芯(实际上是两个18650电芯的并联)
,SAFT电池公司生产的大型柱状电芯,这些电芯广泛地应用在航空、航天和军工领域。柱状电芯的优势在于它使用的金属外壳为钢壳或镍包覆的钢壳
及铝壳,这些金属壳要被破坏需要很高的能量,而且金属壳能为壳内的卷芯提供“挤压力”,保障卷芯的结构稳定性。目前,市场上有很多柱状电芯组装
和生产设备供应商。
        小型柱状电芯除了尺寸较小之外,盖予子封口也具有一定的难度。现在许多厂家使用激光焊接技术,而另外的一些厂家仍然使用压接工と对电芯
进行封口。索尼公司早年使用的镍包覆的不锈钢売,保层会在压接工艺过程中从钢片上掉落下来进入电芯内部,造成内短路隐患,引发电子消费产品的
着火、爆炸等事故。因为该压接工艺导致的安全性问题,**公司于2006年召回价值约2.5亿美元的电池S0圆柱形电池的另一个缺点是初始阻抗较高。
这意味着与方形或聚合物软包电池相比,圆柱形电池具有更高的产热率。但圆柱形电池体积小,发热较容易管理,因而电池组通常采用空气冷却即可实
现有效冷却。
       方形电芯一般采用不锈钢、塑料或铝材料的外包装,广泛应用于电动汽车领域。不同尺寸电芯的应用场合可参考德国汽车工业协会指定的
标准 。大型方形电芯的优势在于系统连接点少、功率高,较少的连接点意味着较低的电池失效风险。第三种形式的锂离子电池电芯为聚合物电芯,也称作
软包或层压电芯。聚合物电芯原指使用聚合物电解质,目前已被广泛指作软包电芯。当然有人认为锂聚合物电芯是以聚合物电解质命名,而另外一些人会以
电芯外包装材料而命名,这种情况偶尔也会造成人们对聚合物电芯的混淆。所以一般称作软包电池,比较直观,也不易混滑。现在许多便携式电子设备中应用软包电芯已被标准化,如比较薄的手机和平板电脑均采用软包电芯。软包电芯可以制备成多种形状,适用于多种组装体系。软包电芯最大的缺点是安全性相对较差,CID和PTC在该电芯中一般不太可能与排气阅一起存在。此外,软包电芯在模组应用时需要外界提供辅助压力来抑制体积变化以获得较好的寿命性能,而
辅助压力需要在电芯各处均匀一致,如果压力不一致,电芯内部観离子移动会受到限制,造成电芯阻抗增加、电芯寿命缩短,甚至会导致锂枝晶的形成而引发安全故障。另外,软包电芯使用聚合物封装,在电芯组装过程中相对容易损坏,因而在操作时必须小心。
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· 2019-4-23 08:40:45
谢谢楼主的分享

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