32650-5Ah圓柱型動力電池安全性分析

2021-01-21 中國汽車報社有限公司

32650-5Ah圓柱型動力電池安全性分析

2012年06月18日 09:10 中國汽車報網 耿德先 何有奇

    汽車作為日常出行的工具已經有近300年的歷史，人們已經離不開汽車。然而隨著石油危機的臨近，傳統的燃油汽車面臨著無油可用的危機。新能源汽車，尤其是電動汽車將承擔起歷史的使命。然而接連出現的安全事故給新能源汽車的發展蒙上了陰影。2011年4月汽車發生自燃事故。同年7月汽車發生燃燒事故。最近，深圳電動計程車被撞燃燒引發人員傷亡。這喚起了人們對動力鋰電池的質疑。新能源汽車，尤其是鋰離子電池驅動的純電動車還要不要發展？
    因此深圳沃特瑪電池有限公司傳來消息，動力鋰離子電池通常來說是指能夠通過大電流放電給設備、器械、車輛等提供動力的鋰離子電池。動力鋰離子電池具有比能量高、大電流充放電、循環壽命長等特點，已經獲得廣泛應用。動力鋰離子電池根據正極材料的不同分為三元、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等類型；根據外形的不同分為方型電池（prismatic），圓柱型電池（cylindrical）等。為提高續航裡程，動力鋰離子電池通過串並聯組合後的能量一般較大，容量從幾安時到幾百安時不等，電壓從十幾伏到幾百伏不等。隨著攜帶能量的提高，電池潛在危險性也隨之增大。因此如何提高動力電池的安全性成為電動汽車持續發展的重要前提。在動力鋰電池的發展過程中，一直存在著兩個發展方向。一個方向是大單體電池，通過少量並聯組合；一個方向是小單體電池，通過大量並聯組合。韓國LG，國內BYD為代表的企業走的是大方型路線；美國A123，國內沃特瑪為代表的企業走的是小型圓柱路線。這兩條路線目前沒有定論，不同的動力電池廠家依據自己的理解選擇不同的工藝路線。但是在面對安全性這一指標方面，兩種工藝路線的結果差別是非常大的。本文從動力電池結構、性能方面，特別是安全性方面進行對比分析，來闡述小型圓柱電池在應用於電動汽車等方面的安全優勢。 
   

    電池結構、性能對比分析
    圓柱形電池和方型電池是目前業界兩大主流方向。圓柱型電池的基本結構如圖 1所示。正負極之間由隔膜分開，通過卷繞形成卷芯。通常正負極極片焊接有正負極極耳並分別通過兩側引出。極耳焊接於正極和負極外殼。電解液加注於殼體內。圖 2為方型電池結構。方型電池的結構分疊片結構和卷繞結構。疊片式方型鋰離子電池由n片正極片和n+1片負極片疊片組成電池芯胞，正負極片之間用隔膜隔開，分別在正、負極片的一側預留有正、負極耳區，疊成芯胞時正、負極耳分別從芯胞兩側對稱伸出。方型電池的卷繞結構和圓柱型電池的卷繞結構類似，其區別是卷心是扁平形狀而非圓柱型。由於圓柱型電池和方型電池形狀的不同，結構差別較大。一般情況下，圓柱型電池由於卷芯電流密度和散熱的限制，容量不能做得太大。方型電池保證厚度適當的前提下，通過增大長、寬可以提高容量。其單體容量一般可以超過圓柱型電池的10倍以上。表1 為圓柱型和方型電池的性能對比。可以看出兩種電池具有各自的特色。圓柱形電池結構設計簡單，正負極界面緊密，生產線成熟，成本低，成組散熱好，安全性能優秀。其缺點是內阻相對較高，成組要求高。方型電池的優勢是單體容量大組合簡單。其缺點是生產工藝複雜，大容量電池單體一致性難控制。另外，方型殼體容易產生應力集中，殼體容易破裂，電解液濺出引發安全隱患。
從全球應用市場來看，大容量方型電池和小容量圓柱型電池在動力領域都有應用。目前磷酸鐵鋰電池行業的標杆企業，美國A123的主打產品為18650/26650/32113三種型號的圓柱型電池，單體容量分別為2.5Ah-5Ah。

    表1 圓柱型 方型電池性能對比   

  

圖1 圓柱型電池結構

 圖2 方型電池結構

   

責任編輯：zuo_siwei
版權聲明：凡本網註明「來源：《中國汽車報》網」或「汽車網」的文字、圖片和視頻作品，版權均屬汽車網-《中國汽車報》網所有，任何媒體、網站或個人未經書面授權不得轉載、連結、轉帖或以其他方式使用；已經書面授權的，在使用時必須註明「來源：《中國汽車報》網」

相關焦點

  • 圓柱型鋰電池,除了18650,還有很多你不知道的
    圓柱型鋰離子電池芯通常用五位數字表示，從左邊數起，第一、二位數字是指池體直徑，第三、四位數字是指電池高度，第五位數字表示圓形，那麼除了我們常見的18650圓柱型鋰離子電池還有哪些圓柱型規格的鋰電池呢？下面介紹幾種規格的鋰電池。
  • 32650磷酸鐵鋰電池介紹-鑫通泰
    年一些優秀的電池廠家大概能做到175-180Wh/kg的水平，個別厲害的廠家採用疊片工藝、容量做得大些，或能做到185Wh/kg。32650鋰電池正極材料電化學性能比較穩定， 這決定了它具有著平穩的充放電平臺，因此，在充放電過程中電池的結構不會發生變化，不會燃燒爆炸，並且即使在短路、過充、擠壓、針刺等特殊條件下，仍然是非常安全的。
  • 「裝在哪裡都能發電」 ——圓柱型染料敏化太陽能電池(上)
    這種電池可以垂直設置，能合理利用空間。記者就圓柱型染料敏化太陽能電池的優點和研究目的，採訪了早瀨。一是研發新材料，提高染料敏化太陽能電池的轉換效率。二是探索使用染料敏化太陽能電池的最佳形狀。圓柱型染料敏化太陽能電池是在第二個研究方針下開發的。 為擴大染料敏化太陽能電池的應用，我的著眼點是太陽能電池單元的封裝構造。利用塗布工藝以較低溫度製造染料敏化太陽能電池雖然有望降低製造成本，但材料的穩定性還有問題。由於是用塗布法製造，要先把材料溶到液體中。
  • 32650鋰電池廠家-鑫通泰鋰電池
    32650鋰電池正極材料常見的有磷酸鐵鋰和三元，磷酸鐵鋰電壓3.2V，三元電壓3.7V。常見容量在5000mAh、5500mAh、6000mAh、6500mAh。鑫通泰鋰電池32650鋰電池有著容量大、放電高、內阻低等優點，常被應用於光伏電站儲能、電動公交車電池、低速電動車
  • 從技術角度看圓柱型鋰電池21700
    ，大量電芯特性異化的概率上升，當然，特斯拉之所以在設計之初選擇18650，相信只是個無奈之選，因為10年前，能夠大批量生產的合格動力電池，只有圓柱電池。而工信部新頒布的國家標準《GB/T 34013-2017 電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》之中，把原來徵求意見稿中只有18650和32650修改成了囊括21700在內的4個規格，也算作21700的一個重大利好了。
  • 能量密度越高,安全性越差?動力電池測試中心主任說出了真相
    12月17日，前途汽車在北京前途驛舉行了《動力電池安全性問題漫談》，邀請到了剛退休不久的前中國北方車輛研究所研究員，國家863電動車重大專項動力電池測試中心王子冬主任，就動力電池產業發展趨勢、動力電池安全性等問題做出分享。
  • 鋰離子電池熱穩定性與過高溫及短路安全性分析總結
    二、鋰離子電池濫用的安全性分析 鋰離子電池的安全性主要取決於電池材料的熱穩定性，並且也與電池過充、針刺、擠壓和高溫等濫用條件密切相關 。 2 高溫安全性分析 ： 模擬環境高溫試驗可以採用熱箱試驗進行。熱箱試驗是模擬電池使用不當處於高溫下的情況，比如將手機放置在暴曬的汽車裡，或者將手機或電子產品放入微波爐裡，溫度可達130℃甚至到150℃。
  • 退役動力電池有救了 電動汽車動力電池的梯次利用分析
    2014年之前，得益於在安全性方面的良好表現，磷酸鐵鋰電池是主流。隨著全球各國政府和企業，對電動車動力電池能量密度的要求逐步提高，鎳鈷錳三元材料電池將在未來5~10年成為市場供應主體。此前，比亞迪主要在大容量的磷酸鐵鋰電池方面發力，在e6，秦，K9等車型上面進行了大量的推廣應用。從去年開始，比亞迪另闢蹊徑，研究磷酸鐵錳鋰電芯，應用到新一代的e6，秦和唐等車型上面。
  • 乾貨| 鋰離子動力電池及其關鍵材料的發展趨勢
    開發高電壓、高容量的正極新材料成為動力鋰離子電池比能量大幅度提升的主要途徑; 負極材料將繼續朝低成本、高比能量、高安全性的方向發展, 矽基負極材料將全面替代其他負極材料成為行業共識. 此外, 本文還對鋰離子動力電池正極、負極材料等的選擇及匹配技術、動力電池安全性、電池製造工藝等的關鍵技術進行了簡要分析, 並提出了鋰離子動力電池研究中應予以關注的基礎科學問題.
  • 馬斯克:18650電池是一場事故,未來是21700的天下
    行業分析人士認為：21700型電池能量密度比我們熟知的18650型電池更高，而且成組之後成本反而會降低。選擇21700，不是它的絕對性能優於其他型號，是物理性與經濟性綜合均衡的結果。今年初，特斯拉正式宣布與松下聯合研發的新型21700電池開始小批量生產，年底將在千兆工廠大規模投產供應Model 3。
  • 動力電池pack生產工藝流程_動力電池PACK四大工藝介紹
    軟體刷寫工藝就是將BMS控制策略以代碼的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中，以在電池測試和使用過程中將採集的電池狀態信息數據，由電子控制單元進行數據處理和分析，然後根據分析結果對系統內的相關功能模塊發出控制指令，最終向外界傳遞信息。
  • 動力電池比能量是什麼_動力電池比能量密度怎麼計算
    通常，生產廠家並不獨立考核此項指標，但在評估所生產的電池水平時，往往以此為衡量準則。 動力電池比能量密度怎麼計算 電池之都認為要計算電池能量密度，首先要了解常見鋰電池的常規種類，鋰電池主要分為兩種。 第1種鋰電池：以國內的新能源（ATL電池），邦凱電池，美拜，比克、三和朝陽等為代表。
  • 我國鋰電企業電池能量密度是什麼水平?
    戊戌春節前夕，財政部、工信部、科技部、發改委聯合發布《關於調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，新補貼提高了非快充類純電動客車、專用車等車型的動力電池系統能量密度門檻，加快淘汰低能量密度電池。說到這兒，到底何為電池能量密度？ 能量密度是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。
  • 對動力電池梯次利用及再生商機趨勢的分析及建議
    下面是筆者對動力電池梯次利用及再生商機發展趨勢分析。目前困難分析：①廢舊動力電池在汽車用戶手裡，通過什麼樣的機制回到整車廠，同理，整車廠再通過什麼樣的機制回到電池生產廠家？②廢舊動力電池是有一定安全要求的，新的動力電池賣給整車廠，整車廠再在賣給用戶，是安全保障機制的。反過來，理論上是一樣的，實際上做不到。③國務院辦公廳發布《生產者責任延伸制度推行方案》，是基於責任層面的規定，落地沒有抓手。
  • 圓柱/方形/軟包 動力電池為何有3種形狀
    但我相信肯定有人會對電池為何非要做成三種形狀存在興趣。同時未來在新能源汽車的技術發展上，如何能從電池上找到突破口，在這期內容中你都能找到答案。　　動力電池與儲能電池是目前電池技術應用的兩大場景，儲能電池對應著太陽能等設備，動力電池則對應著新能源汽車。
  • 動力電池領域技術創新,石墨烯電池的未來前景分析
    【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】導讀作為電動汽車的「心臟」，動力電池發展愈發為人所矚目。近期以來，國內外動力電池領域新動態不斷，吸引著消費者和行業內人士的高度關注。作為電動汽車的「心臟」，動力電池發展愈發為人所矚目。近期以來，國內外動力電池領域新動態不斷，吸引著消費者和行業內人士的高度關注。例如，2020年3月，比亞迪推出了刀片電池，著重展示安全性；隨後，寧德時代在5月11日表示，無鈷電池技術研發順利，電池成本有望繼續降低。繼上述兩家公司後，廣汽集團旗下的廣汽新能源也在動力電池領域有了新動作。
  • 磷酸鐵鋰動力電池有哪些特點，應用有哪些？
    磷酸鐵鋰離子電池的全名應是磷酸鐵鋰鋰離子電池，這名字太長，簡稱為磷酸鐵鋰離子電池。由於它的性能特別適於作動力方面的應用，則在名稱中加入動力兩字，即磷酸鐵鋰動力鋰電池。也有人把它稱為鋰鐵(LiFe)動力鋰電池。
  • 新能源動力電池有哪些_新能源動力電池產業鏈圖解
    新能源動力電池有哪些 　　當前在使用和正在研究開發的電動汽車動力電池主要有：燃料電池、太陽能電池、化學蓄電池和超級電容電池 　　一、化學蓄電池 　　縱觀電動汽車動力電池的整個發展過程，已有多種類的動力電池在電動汽車中得到應用。