圆柱形锂电池芯在通常情况下会用五位数字编号来表示,从左下方开始,前两位数字代表电池直径,中间两位数表示电池高度,最后一位则说明其形状为圆柱体。下面我们一起来了解一下什么是圆柱锂电池?圆柱锂电池优缺点。
一、什么是圆柱锂电池
所谓圆柱锂电池,指的是外观呈圆柱体的一类锂电池。最早的圆柱型锂电池是由日本索尼公司在1992年研发的18650电池。由于18650电池已经有几十年的发展历史,所以在整个行业中应用面广,市场普及度高。圆柱电池的生产采用较为成熟的卷绕工艺和高自动化设备,制造水平稳定,良品率高,产品成本也相对较低。
圆柱锂电池按照正极材料的不同,主要分为钴酸锂、锰酸锂和三元材料电池,这些体系各有优缺点。目前,它们广泛应用于笔记本电脑、摄像机、照明设备、电动玩具、电动工具以及便携式储能装置等领域。现阶段,铝壳圆柱磷酸铁锂电池逐渐成为主流,其特点是容量较高、电压稳定、循环寿命优异、安全性强、支持大电流放电、适用温度范围广、环保无污染。
二、圆柱锂电池常见型号
相比软包和方形电池,圆柱电池的商品化更早。目前市场上主流型号有18650和21700,此外还有14650、17490、26650等常见型号,以及部分特殊型号如10440、32650、16340、14500、32700等。单体电芯一般由正负极片、隔膜、集流体、安全阀、过流保护装置、绝缘元件和外壳等部件构成。外壳早期以钢壳为主,如今则更多使用铝壳。
三、圆柱磷酸铁锂电池优点
1.一致性好
圆柱电池已经形成全球统一的标准规格,制造工艺成熟,非常适合大规模批量化生产。
2.性能优良
圆柱体的结构比表面积大,利于散热,抗弯曲和抗压强度也更高。
3.技术成熟、成本较低
电池金属外壳强度高,在使用中不容易出现方形或软包电池那样鼓胀的情况。
4.安全性较高
单体容量不大,出现异常时更容易控制。圆柱电池多为密封结构,使用过程中维护相对简单。
四、圆柱磷酸铁锂电池缺点
1.倍率性能不足
受限于多极耳焊接工艺,圆柱电池在高倍率放电方面的表现不如方形或软包电池。
2.极耳区域性能较弱
在电池的边角部位,电化学性能较差,长期使用后性能衰减较为明显。
3.兼容性较差
由于电压平台不同,在替换传统3节电池(3.6V)时,圆柱锂电池常常需要额外的适配。
4.需要保护电路
必须配备保护板来避免过充或过放,否则容易损坏电池或引发安全隐患。
5.成本仍偏高
以往主要使用价位较高的钴酸锂材料,不过随着磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料的发展,电池成本有望逐步下降。