常见容量从 1000mAh 到 3500mAh 不等,应用范围广泛。在移动电源、电动玩具等设备中经常能看到它的身影。其单个容量较大,但放电电流相对较小,主要用于对电流要求不高的设备。
包装设计采用钢壳,要求电芯呈圆柱形。这种设计使得它广泛应用于轻便的充电宝等产品中,但如果电池品质不合格可能导致爆炸,存在一定安全隐患。
21700 三元电芯
尺寸为直径 21mm,长度 70mm,重量在 68g 左右,容量在 4000mAh 到 5000mAh。例如远东 21700 - 6000mAh 电芯,将容量天花板推高至惊人的 6000mAh,能量密度提升了 20%。
常用于电动车、电钻等高频电动工具,是动力电池发展的趋势。在充电宝应用中也表现优异,如绿联 25000mAh 145W 笔记本充电宝移动电源、罗马仕 Sense6 Max 快充移动电源等都采用了 21700 电芯,可在更小的体积内容纳更多的容量,从而提供更长的使用时间。
32650 三元电芯
容量一般在 4500mAh 到 6500mAh,常见的是 5000mAH 段。直径 32mm,长 65mm 左右,标准电压 3.2V。
持续放电能力很强,因此比较适用于电动玩具、后备电源、ups 电池、风能发电系统、风光互补发电系统。
14430/14500/16650/18350/18500 等三元电芯
不同型号有不同的容量和适用类型,如 14500 有 500mAh、800mAh、1000mAh 等规格。在消费电子类使用中较为常见,如 14500 电池在容量上通常在 2000mAh 到 2800mAh 之间,能提供更大的放电电流,适合需要大量电流的设备,如电动工具。
(二)方形电芯
方形电芯的尺寸命名规则较为复杂,6 个数字分别表示电池的厚度、宽度和高度,单位毫米。三个尺寸任一个大于或等于 100mm 时,尺寸之间应加斜线;三个尺寸中若有任一小于 1mm,则在此尺寸前加字母 “t”,此尺寸单位为十分之一毫米。
方形电芯应用场景广泛,广泛应用于动力 / 储能领域、机器人、应急后备等。采用叠片工艺,内阻较低,可持续大电流放电。相比方形软包电芯,对电芯内部防护大大提高。但也存在一些缺点,单体电芯尺寸较大,电流放电时卷芯内部温度较高;极片边缘部分活性较差,长期使用电池性能下降较为明显;尺寸各异通用性较差,叠片工艺参差不齐存在一致性较差的问题。
(三)软包电芯
软包电芯具有柔性好、形状可塑性强的特点。采用铝塑膜软包装、叠片结构,安全性能好;长循环、低内阻,发热小,功率输出特性好;产品尺寸灵活、换型方便,可依据客户要求定制开发。
软包电芯适用于一些特殊场景的电动汽车和储能系统。与硬壳电池相比,软包锂电池包具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特色,能在现有技术水平上提升动力电池的能量密度,在续航里程上进一步缩小和燃油车的差距。但软包电池也存在一些缺点,供应链不完善,部分原材料、生产设备的采购渠道仍较为单一;成组效率低,由于软包电池的结构强度不足,在成组时软包电池太软了,要在电芯外面装很多塑料支架,以加强其强度,浪费空间且电池成组的效率也比较低;电芯很难做大,由于铝塑膜的限制,软包电池的电芯厚度不能太大,目前软包电芯的长度做到 500 - 600mm 就已经到极限了;软包电池的成本较高,目前国内软包锂电池所用的高端铝塑膜仍大部分要依赖进口。
三元锂电池电芯规格
三、不同规格电芯的性能对比
(一)能量密度
圆柱形电芯中,21700 电芯比 18650 电芯容量多 30%,能量密度更高。21700 电芯通过降低钴含量,提高镍含量来有效提升电芯能量,当组成电池组时续航能力会提升。例如远东 21700 - 6000mAh 电芯,将容量天花板推高至惊人的 6000mAh,能量密度提升了 20%。相比之下,18650 电芯常见容量从 1000mAh 到 3500mAh 不等。
方形电芯和软包电芯在不同应用场景下,能量密度也有所不同。方形电芯按目前国内主流的 50AH 来算能量密度比可达 205WH/Kg,体系成组率在 70% 左右;软包电芯的能量密度也有其特点,但由于其供应链不完善、成组效率低、电芯很难做大等缺点,在能量密度方面的表现较为复杂。
(二)循环寿命
不同规格电芯的循环寿命受多种因素影响,如材料、制造工艺等。
三元锂离子电池包的理论寿命约为 800 次循环,在商业化的可充电锂离子电池中属于中等。其中,18650 三元电芯在不同使用场景下循环寿命有所差异,例如在一些移动电源等设备中,其循环寿命会受到电池品质等因素影响。
21700 三元电芯常用于电动车、电钻等高频电动工具,其循环寿命与制造工艺、使用环境等密切相关。如在标准条件下充放电,主流电池厂家承诺大于 500 次,但做成电池包后由于一致性问题,循环寿命大约为 400 次。若以浅充浅放来计算,循环寿命至少有 1000 次。
方形电芯在 1C 充 1C 放的情况下循环 2000 次,最好的方形电芯的剩余容量仍能达到 80%,而最好的 18650 电芯容量仅剩 70%。由此可见,方形电池的循环寿命优于 18650 电池。
软包电芯的循环寿命也受多种因素影响,如材料质量、使用环境等。但其供应链不完善、成组效率低等问题也可能对其循环寿命产生一定影响。
(三)安全性能
各种规格电芯在安全性能方面各有特点,需要综合考虑使用场景和需求。
圆柱形电芯:18650 电芯采用钢壳包装,若电池品质不合格可能导致爆炸,存在一定安全隐患。21700 电芯相比 18650 电芯,在体积与容量之间取得最佳平衡,常用于电动车、电钻等高频电动工具,其安全性能也受到关注。不同型号的圆柱形电芯,如 14430/14500/16650/18350/18500 等三元电芯,在消费电子类使用中较为常见,其安全性能也需要根据具体使用场景进行评估。
方形电芯:单体电芯尺寸较大,电流放电时卷芯内部温度较高;极片边缘部分活性较差,长期使用电池性能下降较为明显。但相比方形软包电芯,对电芯内部防护大大提高。
软包电芯:采用铝塑膜软包装、叠片结构,安全性能好;但软包电池也存在一些缺点,如供应链不完善,部分原材料、生产设备的采购渠道仍较为单一;成组效率低,由于软包电池的结构强度不足,在成组时软包电池太软了,要在电芯外面装很多塑料支架,以加强其强度,浪费空间且电池成组的效率也比较低;电芯很难做大,由于铝塑膜的限制,软包电池的电芯厚度不能太大。
综上所述,不同规格的三元锂电池电芯在能量密度、循环寿命和安全性能等方面各有特点,在选择电芯时,需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑,以达到最佳的性能和效果。
三元锂电池电芯规格
四、三元锂电池电芯总结
三元锂电池电芯规格多样,不同规格的电芯在能量密度、循环寿命和安全性能等方面存在差异。在选择电芯时,需要根据具体的应用场景和需求进行选择,以达到最佳的性能和效果。
圆柱形电芯、方形电芯和软包电芯各有其特点和适用场景。圆柱形电芯工艺成熟,一致性较好,散热效果好,但倍率放电性能相对较弱,制作大容量电池时工艺复杂。方形电芯能量密度高,可持续大电流放电,但存在单体电芯尺寸大、一致性较差等问题。软包电芯柔性好,形状可塑性强,但供应链不完善,成组效率低,成本较高。
在能量密度方面,不同规格的电芯表现各异。21700 电芯比 18650 电芯容量多,能量密度更高;方形电芯和软包电芯在不同应用场景下的能量密度也有所不同。在循环寿命方面,不同规格电芯受多种因素影响,方形电池的循环寿命优于 18650 电池,软包电芯的循环寿命也受多种因素制约。在安全性能方面,各种规格电芯都有其特点,需要综合考虑使用场景和需求。
总之,选择三元锂电池电芯时,应充分考虑其能量密度、循环寿命和安全性能等因素,结合具体的应用场景和需求,选择最适合的电芯规格,以实现最佳的性能和效果。返回搜狐,查看更多