本文目录一览:
- 1、请大侠指点,对于三元锂电池,软包装的适合电动自行车用吗?有没有圆柱型的呢?
- 2、圆柱/方形/软包 动力电池为何有3种形状
- 3、18650锂电池与三元锂电池有什么区别是什么
- 4、三元18650锂电池是什么
- 5、三元动力电池和锂电池有什么区别
请大侠指点,对于三元锂电池,软包装的适合电动自行车用吗?有没有圆柱型的呢?
1. 三元锂电池,软包装适合电动自行车的。
2. 如果电池组不大的话,圆柱形的聚合物是可以的,任何东西都有上限的,包括铅酸电池也是有上限的,主要是看你使用在什么地方。
3. 你测试到的电压是正常的,有你提供的参数猜测是3.7V x 4=14.8V, 单体假设是10A的,而电压充到最大4.2V就受到保护板保护,4.2vx4=16.8v
4. 你充电时间是跟充电器有关系的,以16.8V2A充电器为例,顶多5个多小时就能充满电的。
5. 重要的是一般不叫14.8V10A,一般说是12V10AH锂电池组。
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圆柱/方形/软包 动力电池为何有3种形状
形状变,内在基本原理不变 本来这是一篇很无聊的技术文章,我们也想过你会不会对这些技术细节感兴趣。但是我相信有人会对为什么电池必须做成三种形状感兴趣。同时,在未来新能源汽车的技术发展中,如何从电池中找到突破口,可以在这个问题中找到答案。
动力电池和储能电池是目前电池技术应用的两大场景。储能电池对应太阳能等设备,动力电池对应新能源汽车。曾经以日韩公司为首的电池科技公司,很久以前就将动力电池的包装类型分为三大类:圆柱形、方形和软包。直观来看,它们的差异只是形态上的,但同时在技术发展和应用方面也有所不同。那么小电池由于形状不同会怎么样呢?这是我们本期的主要内容。
日本索尼公司于1992年发明了18650锂电池,成为目前最常见的圆柱电池设计。比如5号、7号碱性电池都采用这种形状设计。后期由于电池的应用场景较多,以三星SDI为首的方形电池和以LG华为为首的软包电池也进入市场。目前,这三项技术也在新能源汽车产品中得到应用。
对于新能源汽车来说,目前三类电池的市场结构相对稳定,没有最好,只有更好。不同国家的不同车企对三类电池技术的认可度不同。前不久我参加了一个柔性电池的技术培训,所以我也想在今天的内容中和大家聊聊,给大家反馈一下我们的实际应用水平,这三种不同形状的电池有什么区别?
●换标不换书,形状无论如何变化都要遵循基本原则。
由于包装方式的不同,三种电池的形状明显不同。但对电池本身的工作原理没有影响。制造方法主要针对不同的工作条件、设备应用和更多样的例子,不是很严谨。就像蛋糕被做成不同的形状,原料烘焙和发酵的原理是一样的。
“方形电池锂离子运动示意图”
以上两张图展示了锂电池本身的工作原理。简单来说,锂离子在电解液中从阴极到阳极完成一次放电,然后从阳极回到阴极完成一次充电。因此,三种不同形状的电池的设计都会遵循电池本身的技术原理,但由于形状的不同,制造过程分为缠绕和堆叠两个不同的过程。
◆圆柱形电池
三种形状的电池通过圆柱绕线、方形绕线和方形叠加,最终都会变成圆柱形、方形和柔性电池。然而,目前只有圆柱形电池在制造标准上是一致的。比如大家熟知的圆柱电池分为14650、18650、21700等型号。很多人认为这是一种电池类型,但它只代表了圆柱形电池的尺寸标准。以目前最成熟的圆柱电池标准18650型为例,而21700型正在经历不断的技术进步,有可能取代18650型成为新能源汽车首选的圆柱电池产品。
◆方形电池
方形电池的可塑性更强,可以根据产品的具体需求进行定制。所以大小不同。目前无论是制造工艺还是应用标准,都没有像圆柱电池那样明确的标准划分。但由于灵活性高,在早期新能源汽车上已经使用了很长时间,车企可以根据车辆需求定制方形电池的尺寸,不受圆柱电池标准的限制。方形电池曾被认为是最适合新能源汽车应用的电池设计。目前很多车型都采用方形电池,比如宝马的I系列车型、 荣威ERX5 、蔚来的ES8以及未来即将上市的轿车和家庭的增程式SUV。
左边是荣威ERX5,右边是 蔚来ES8 ( 查成交价 | 车型详解 )】。
【右边的迷彩车是一辆轿车和一辆SUV】
◆方形软包电池
另一方面,柔性电池追求更纤薄的体积,在同等容量密度下重量最轻,因为采用叠加制造方式。同样,灵活的电池也可以根据应用需求定制,从我们手机电池的大小到在新能源汽车中的应用。柔性电池一直是行业内移动设备的首选,但在汽车应用中,其体积的可控性也受到汽车品牌的重视,尤其是插电式混合动力汽车。在考虑整车的布局和重量时,电池体积灵活的优势更加明显。目前,通用的 别克VELITE 5 / VELITE 5 、 凯迪拉克CT6 插电式、XT5混动车型以及日产的Sylphy纯电都采用了柔性电池。
【Sylphy,纯电补贴后预售16.6万元】
点评:三种电池设计都以“换汤不换药”的方式在市场上占有一席之地。从设计的角度来看,其中并没有绝对的好坏。但由于最成熟的圆柱电池有固定的全球标准,从制造到应用,整个过程的严谨性会更高。电池公司按标准制造电池,车企也按标准设计应用,一致性强。中国曾试图将欧洲的VDA标准作为方形电池技术的模板,但被引用的公司并不多。最早选择使用方形电池的车企,也在逐步用圆柱电池替代,只是为了保证产品安全标准的一致性。
而方形柔性电池的突出优势就是定制化,这就导致了标准和流程的不同。汽车公司和电池供应商必须就设计和工艺要求达成严格的协议,这显然会导致双方的RD成本更高。目前车企对这三类电池都有自己的偏好和看法,会选择自己比较认可的类型进行产品研发。毕竟用户关心的是车辆续航性能和更好的配重和布局,对电池外形没有偏好。我们再说一遍。三种电池设计在不同形状下,在能量密度和安全性方面有什么优势?
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下个十年,谁会是技术趋势?
低在追求能量密度和体积重量,如何输赢?
在不同形状的基础上,三种电池设计也各有特点,可以通过外壳的材料和内部设计来影响单体电池的能量密度、安全性和重量。我们再举一个蛋糕的例子。馅料代表单个电池的能量密度,而面粉代表外壳包装材料的选择。
不锈钢外壳一直是圆柱形和方形电池的主要包装材料。由于工艺标准的不同要求,较轻的铝壳在方形电池上迅速普及,在重量上也有优势。但由于追求更轻薄的技术,柔性电池采用铝塑膜包装,比铝壳更轻。你甚至可以用手感受内部液体电池的流动。
除了直接影响电芯的重量,外壳使用的不同材料也对电芯的安全性、发热性等方面有影响。毕竟,电池应该分组包装,然后放入车内。钢壳最硬最重,需要兼顾安全工艺,难度相对较低,而铝膜壳最软最轻,单体制造成组封装时对散热和碰撞安全的要求也较高。然而,根据外壳材料的选择,方形电池具有相同的优点和缺点。
不要低估单节电池的重量,这会对分组放入车内的最终包装产生多层面的影响。更轻的电池组可以使整车重量更低,从而为车企提供更多的布局方式。随着技术的发展,单体电池越轻,空能量密度越大。例如,在设计车辆时,仅限于装载一个300千克的电池组。显然,单元越轻,整个电池组的能量就越高。
然而,当带钢壳的气缸和方形电池安装在车身上时,控制配重的方案相对简单。比如目前主流的圆柱形电池组的新能源汽车,都是直接布置在车身下方,这样可以保证车辆的前后配重即使较重也不会受到影响,但是会影响车辆的离地间隙和车内平台的高度。但是,有些插电式混合动力汽车会将圆柱形电池组放在后备箱下方,通过与前发动机的重量相匹配来平衡整车的重量,但这样一来,后备箱的空就会变得很小。
由于电池的形状不同,三种类型的电池在封装组的安全性和散热问题上也有不同的优缺点。圆柱电池虽然重,能量密度低,但封装时在圆柱之间形成良好的散热空空间,而方形电池则不同。如果不留缝隙,紧密排列在一起,除了散热,单体之间的安全性也很难保证。然而,柔性电池的包装将更加复杂。为了安全,为了保证散热,也为了不失去柔性电池体积纤薄的优势,我们可以想象它在封装和分组上有多复杂。很多车企在包装时都会仔细考虑三类电池设计的成本投入。目前,工艺难度和成本较低的圆柱形电池是现阶段较好的选择。
点评:简单来说,如果方形电池和圆柱电池有相同的行业标准,那么两种电池在应用上的优缺点基本在同一水平上。而柔性电池具有更强的设计灵活性,具有重量轻、能量密度高等更为明显的优势,将成为未来更多车企的首选电池类型。但恰恰相反,对制造工艺的要求明显高于前两者。生产和包装上的额外成本和技术要求,都变相提高了新能源汽车的终端售价。因此,柔性电池的极端优缺点也让一些车企望而却步。目前新能源汽车使用柔性电池的比例最小。说白了,面对成本,更多的企业还是选择与另外两家妥协。
此外,单体电池的类型只是车企选择研发方向的角度之一,封装技术也是尤为关键的一环。目前,一线新能源车企都有自己的电池实验室。他们在供应商提供的电池原型基础上进行二次研发,最后将研究方案推回给供应商,两人共同敲定所需的电池方案。然后,包装工作由自己或供应商完成,最后一步是通过精心的配重布置完成装载。这个过程各方面都有利弊,也是返场企业会选择哪种电池的关键。
●中国电池企业与汽车企业紧密甚至超越,合作共赢。
从单体电池到整车应用,车企和电池公司之间有着密切的合作关系。比如在圆柱电池的应用上,松下和特斯拉保持了多年的技术联盟,美国通用汽车和LG化学也就柔性电池技术达成了技术共识。在此之前,三星SDI还与宝马在方形电池上有过很多技术合作。
电池供应商决定了电池可靠的基础技术,车企的二次研发决定了电池在最终续航、配重、安全三大问题上的表现。ⅲ类电池的核心技术长期被日韩公司掌握,之前已经成为新能源车企首选的电池供应商。近两年来,与国外相比,我国电池和新能源汽车企业不仅电池技术和应用水平大幅收窄,在产能、质量控制和实际应用性能等方面也更有话语权。外国车企选择中国电池企业作为首选供应商已经成为常态。
截至2021年,中国电池企业已具备制造圆柱电池、方形电池和柔性电池的综合技术能力,三类电池的单体能量密度均取得长足进步。近年来,中国电池企业也从圆柱电池、方形电池向柔性电池技术过渡,当代安普瑞斯科技有限公司、李绅、郭萱高新为首的多家公司正在选择采用柔性电池技术路线。
同时,随着国内新能源汽车补贴标准对电池能量密度提出更高要求,软包技术成为实现电池轻量化、高密度的重要手段。今年年初,当代安普瑞斯科技有限公司、李绅、郭萱高新三家承接新型锂离子动力电池项目的企业,均选择了软包电池技术路线,单体电池能量密度达到300Wh/kg。但其对高制造技术的要求也要求相关后市场技术的提升,如外包装铝塑膜的技术和产能、高精度叠片、电解液注入和封装设备技术等。
然而,在走向柔性电池技术的道路上,仍然存在许多实际问题。首先,铝塑膜技术成本高,国内技术水平有限。尤其是叠片技术的控制要高于绕组。质量控制将直接影响电池寿命和安全性。为了保持产能和质量控制的同步增长,电池公司和汽车公司之间的协同努力更加关键。
总结:新能源爆发前,可能会成为一种趋势。
前几年我国新能源汽车的动力电池主要是磷酸亚铁锂中的方形电池,因为当时中国企业拥有的圆柱电池技术和成本控制能力与海外国家相比并不突出。从车企的角度来看,可定制的方形电池更有利于新能源汽车的快速研发和设计。现在,为了取得更快的成绩,当时电池和汽车企业都把方形电池作为过渡技术,但目前圆柱形三元锂电池已经成为新的主流。
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18650锂电池与三元锂电池有什么区别是什么
【太平洋汽车网】18650锂电池可分为两个种类,一是储能容量型锂电芯,二是动力倍率型锂电芯。18650储能容量型储能容量电芯通常容量都在1000mAh到3500mAh之间。单个的容量都比较大,但是放电电流比较小,所以一般都是用在对电流要求不高的设备上,比如移动电源、电动玩具等。
18650储能容量型储能容量电芯通常容量都在1000mAh到3500mAh之间。单个的容量都比较大,但是放电电流比较小,所以一般都是用在对电流要求不高的设备上,比如移动电源、电动玩具等。
2000mAh18650储能型电池18650动力倍率型2000mAh动力倍率型18650电池动力倍率型电芯容量一般在2000mAh到2800mAh左右,放电电流大,适合用在用电电流大的设备上,如电动工具等。
18650通常选用钢壳包装设计,即18650的锂离子呈液态,就像一个杯子里放满了水。因而18650只可以为圆柱形,又厚又大的充电宝就是采用了18650电芯。
因为18650包装设计的独特性(选用钢壳),假如生产的产品品质不合格,则最大的危险因素便是发生爆炸,而爆炸最多的就是电动自行车,因为电动自行车为了减轻车身自重,厂家都会选择18650电池组,选择劣质的电芯就会很容易引起电池起火或爆炸。
锂聚合物电芯聚合物电池原料通常采钴酸锂,锰酸锂,还有三元锂搅拌而成。根据相应比例的三者化合物,用相应的工艺过程制造出来,外头包装设计主要是使用铝塑膜,中间的锂物质为黏糊状。因而形状能够任意定制。同时能够制造出超薄电池,例如0.33mm,0.50mm这样的超薄电池。聚合物电池外包装选用一层铝塑膜,外面再包一层高温胶布,聚合物电芯最大的安全问题就是漏液,造成电池内部短路、鼓包,引起自燃。
但与18650电芯相比之下,聚合物电芯在安全上来说,比较好一些。但焚烧也会带来安全风险,因而建议使用移动充电器的用户,要尽可能的不要把移动充电器放置枕头,床边这一些地方。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
三元18650锂电池是什么
三元18650锂电池是指直径为18mm,长度为65mm的正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,
三元复合正极材料是用镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例根据实际的需要来调整,正级是三元材料的电池相比较于钴酸锂来讲,电池安全性高,其短板就是电压太低。
锂离子电池的正极材料有许多种,主要的正极材料有有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。
扩展资料
三元材料是在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,目前随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。
参考资料来源:百度百科-三元聚合物锂电池
百度百科-18650锂电池
三元动力电池和锂电池有什么区别
新能源汽车最核心的技术即为提供能量的电池,续航能力和充电速度则是电池技术发展到今天的瓶颈所在。经过多年发展,锂电池的目前的类型有锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂、三元材料等,因能量性能和稀有金属成本的原因,锰酸锂、钛酸锂和钴酸锂电池逐渐变为小众选择,而磷酸铁锂和三元锂电池则得到更广泛的推广应用。但是这两者有什么区别呢?您的车是那种电池呢?今天我们就聊一聊锂电池这点儿事。
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三元锂电池
三元锂电池全称是“三元材料电池”,一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”,包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分,可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。其标称电压可达到3.6-3.8V,能量密度比较高,电压平台高,振实密度高,续航里程长,输出功率较大,高温稳定性差,但低温性能优异,造价也比较高。
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磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池则是采用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,用铁来做电池原料一来成本低廉,二不含重金属,对环境污染较小,工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,因此在零电压存放时并不会有泄漏,高温条件下或过充时安全性非常高,可快速充电,高放电功率,无记忆效应,循环寿命高,缺点为低温性能差,正极材料振实密度小,能量密度较低,产品的成品率和一致性也饱受质疑。
这两类电池各有所长
高温条件下,三元锂电池的三元材料会在200℃时发生分解,产生剧烈的化学反应,释放出氧原子,并在高温作用下极易发生燃烧或爆炸的现象,因此基于安全的考虑,我国工信部在2016年1月,通过特殊发文规定将三元锂电池的使用暂时限制在纯电动客车之外。而磷酸锂电池的分解温度在800℃,更不容易着火,安全性相对较高。
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低温条件下(气温低于-10℃以下),磷酸锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了;而三元锂电池的低温性能优异,在-30℃条件下可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。
从制造成本上来看,三元锂电池所必需的钴元素在我国储量较少,大部分靠海外进口,受到市场波动影响非常大,所以三元锂电池的成本必然居高不下,而磷酸铁锂电池所需原材料无需进口,供应充足,价格稳定,成本相对较低。