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特斯拉的“挚爱”:圆柱电池

2021-04-24 ryder

圆柱电池一直都是特斯拉的唯一选择,但特斯拉选择圆柱电池从某种意义上讲也是一种无奈之举。其实圆柱电池的使用非常广泛,早在1992年18650圆柱电池便已经被大范围的使用在电子产品上。18650代表的是电池的型号,“18”代表电池的直径,“65”则代表电池的高度,“0”则是代表圆柱电池。同理,今朝特斯拉所使用的21700电池也就很好理解了。


18650电池的技术成熟度非常高,同时也正是因为自身结构特点和标准化,圆柱电池加工的自动化水平会更高。同时,国外三星、松下等紧要厂家也可以将良品率保持在98%以上,国内电池厂商也基本可以做到90%以上。所以,特斯拉在起步阶段选择18650也是基于上述种种原由之后的中和之选。


圆柱电池本身的优点则是单体能量密度相较于方形硬壳电池更高,目前特斯拉Model3上所用的最新21700电池已经将单体能量密度提升到300Wh/kg,这也是其他电池形式段时间内无法达到的水平。


同时圆柱电池循环性能优越、可快速充放电,充电效率高,而且输出功率更大。另外,因为电池技术更为成熟,所以电池一致性高,PACK成组后电池组整体稳定性也更佳。此外,因为电池单体能量小,在发生故障时也更易于控制。当然,这对BMS系统的要求也就更高。


但是,圆柱电池本身尺寸较小,仅略大于我们日常所用的5号电池,所以18650电池本身单体容量较小。为了满足电动车更高的用电量,也只能通过新增数量来弥补。比如特斯拉早先车型的电池包就是由7000多节18650电池包成,要更强大的BMS系统对如此大数量的电芯进行管控,这也是目前惟有特斯拉一家长期选用圆柱电池的原由之一。


其次,圆柱电池本身为圆柱体,相较于方形硬壳电池来说空间利用率分明不如前者。但好在可以在圆柱电池间的缝隙铺设冷却系统,这也算是因祸得福吧。

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