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為何18650鋰離子電池都做成圓柱形

鉅大LARGE  |  點擊量:1852次  |  2020年11月26日  

圓柱形鋰離子電池的含義法則:如18650型,即指電池的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型的電池。其實圓柱形的鋼殼電芯并非只有18650,還有26650等其他尺寸。


鋰離子電池早期是鋼殼電芯,外殼材質是鋼,由于鋼材質的金屬膨脹系數不如鋁殼材質,電池內部短路的時候,爆炸的幾率比鋁殼高,早期的鋰離子電池在消費電子領域重要是用在如筆記本和手機上面,筆記本上用的是18650。


而手機上率先運用了方形鋁殼電芯來替代鋼殼電芯(以前手機電池用久了會鼓包),由于超薄智能機的發展,手機鋰離子電池現在發展到了第三代,鋁塑膜材質的聚合物電芯。


圓形側面可以分攤壓力,在遇到大力擠壓情況下可提升電池的安全性能。圓柱形電池的另一個好處是批量生產更簡單,卷繞機將隔膜和正負極卷繞的時候,可以自動化,尺寸單一如18650,就可以做出同樣的尺寸,不同的容量配方的電池,降低了成本。

為啥是圓柱?可以從兩個方面去看待,1,強度:鋰離子電池這個東西很危險,特別是現在的高鎳三元類,鋼針穿刺,外部沖擊撞擊導致電芯變形等,只要薄膜出現問題,引發了內部短路,那瞬間就炸,炸完后的燃燒溫度還能有個6,700度。圓弧造型有利于力的分散。方形在這方面略差。所以安全角度,圓柱是首選。2,制造成本,從強度角度來說,蜂窩狀菱形也不錯。但是,生產成本就差了好多。折角工藝就比較麻煩了,效率沒有卷繞高,成本比圓形卷繞要高。方形電池目前體積都比較大,這樣靠降低單位Wh的折角工藝頻率來控制成本。因此,當廠家定位要制造小型電芯的時候,優先會考慮圓柱(軟包外殼本質上也是卷繞出來的,只是最后放在方形的模具里熱壓一下讓鋁塑膜成型,比硬殼折角成本低)所以,還是看產品定位和用戶,在電量較多,體積較大,且電池空間比較規整的應用,適合大型的方形硬殼電池,這樣可以減少很多成組配線和管理方面的難度和成本。例如電動巴士。而一些造型多變,不怎么規整的,或者用量較少的應用,重要是圓柱。例如:電動工具對空間極其嚴格的,就上軟包了。例如手機數碼可穿戴設備等。



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