为什么硬壳锂电池如18650都是圆柱形的?
发布时间:2019-12-2 17:02:38
本质上来说,18650当时的开发目的只是为了配合索尼摄像机的电池仓尺寸。索尼是锂电池鼻祖和18650发明者,同时索尼本身又是当时电子产品行业的领导者。所以,18650一下子就成了行业标准。
接下来回答核心问题,为啥是圆柱?
可以从两个方面去看待:
1.强度:
锂电池这个东西很危险,特别是现在的高镍三元类,钢针穿刺,外部冲击撞击导致电芯变形等,只要薄膜出现问题,引发了内部短路,那瞬间就炸,炸完后的燃烧温度还能有个6,700度。圆弧造型有利于力的分散。方形在这方面略差。所以安全角度,圆柱是首选。
2.圆柱适合与流水线生产:
其实圆柱形的钢壳电芯并非只有18650,还有26650等其他尺寸。做圆柱形电池,好处是锂电池厂批量性生产,卷绕机将隔膜和正负极卷绕的时候,可以自动化,尺寸单一如18650,就可以做出同样的尺寸,不同的容量配方的电池,降低成本。手机设计的尺寸五花八门,方形铝壳电芯的尺寸几乎达到数十万种,方形铝壳电芯的尺寸几乎达到数十万种,造成了极大的资源浪费。
3.制造成本:
从强度角度来说,蜂窝状菱形也不错。但是,生产成本就差了好多。折角工艺就比较麻烦了,效率没有卷绕高,成本比圆形卷绕要高。方形电池目前体积都比较大,这样靠降低单位Wh的折角工艺频率来控制成本。因此,当厂家定位需要制造小型电芯的时候,优先会考虑圆柱(软包外壳本质上也是卷绕出来的,只是最后放在方形的模具里热压一下让铝塑膜成型,比硬壳折角成本低)。
所以,还是看产品定位和用户,在电量较多,体积较大,且电池空间比较规整的应用,适合大型的方形硬壳电池,这样可以减少很多成组配线和管理方面的难度和成本。例如电动巴士。而一些造型多变,不怎么规整的,或者用量较少的应用,主要是圆柱。例如:电动工具对空间极其严格的,就上软包了。例如手机数码可穿戴设备等。
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