为什么电动汽车用18650串并联?

锂电池不可以做大一点吗?

你说的是早期特斯拉的电池包,由近万节18650锂电池组成。

很多人第一次了解特斯拉的电池包时都觉得很惊讶,一个电动汽车竟然是靠许多这么小的电池驱动的,和电动玩具车一样,感觉很不可思议。

其实这个很好理解,因为锂电池本质上还是靠正负极材料在电解液里发生化学反应产生电子移动来提供电能的。而产生的电压大小取决于反应的激烈程度。锂电池的材料发生反应时电压大概就在3.7伏左右,无法再大了,就算你把电池做得再大电压还是3.7伏,无法再提升了。

但是这个电压不足以驱动汽车的电机,因此需要把多块电池串联起来提高电压。

又由于单块电池容量有限,所以还需要把多个电池串联后再并联,这样容量就提高了。虽然把电池做大可以提高容量,但是体积太大的话电池内部的热量无法散发出去,会影响电池性能和寿命,甚至会出现危险。所以只能在有限程度内增加体积。

目前锂电池主要有方形电池、圆柱电池、软包电池三种,你说的特斯拉的电池包用的18650电池就属于圆柱电池。而如今特斯拉使用的圆柱电池体积比之前增大了。早期之所以用18650这种小电池主要还是没有其他太合适的选择了。因为特斯拉算是比较早做电动车的,当时电动汽车还处于萌芽状态,没有太多配套的动力锂电池可供选择,而松下的18650电池早期在电子产品上应用比较广泛,工艺成熟、技术稳定、电池一致性好、成本相对有优势,所以特斯拉就选择了松下的18650电池。

现在虽然动力锂电池种类很多,但特斯拉仍然坚持使用圆柱电池,我想应该是早期在使用18650圆柱电池时积累下了比较有用的经验,玩圆柱电池更得心应手。

为什么电动汽车用18650串并联?

主要是18650这款电池上市时间很久了,在笔记本等场合一直使用,比较稳定可靠呢,圆柱体电池的物理尺寸增加不止提升能量密度,同时会降低循环寿命和倍率等性能。根据经验,容量每提升10%,电池循环寿命大约会降低了20%;充放电倍率降低30-40%;同时电池也会有20%左右的温升,所以一般不能随便加大电池单体的体积的,会碰到很多问题哦,请关注:容济点火器

不过,技术是在进步的,2170新型电池已经在特斯拉Gigafactory 1正式投产了,这是目前可量产的圆柱电芯中能量密度最高而且成本最低的产品,国内很多厂家也纷纷跟进投产这款大点的锂电池了。18650其实指的是指电池的外形规格,当初是日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准电池型号,其中18代表了直径为18mm,而65表示长度为65mm,0表示的是圆柱形电池。18650电池原来指镍氢电池和锂离子电池,但是镍氢电池现在比较少用,因此现在多指锂离子电池。18650锂离子电池单节标称电压一般为3.6V 或者3.7V;最小放电终止电压一般为2.5到2.75V。常见容量为1200到3300mAh。

18650电池是最早和最成熟同时最稳定的锂离子电池,广泛地应用在电子产品中。多年来,日本厂商在18650电池的生产工艺上边积累了大量的经验,使得产出的18650电池的一致性和安全性都达到了非常高的水准。

对比之下,层叠式锂离子电池远远没有成熟起来,常见的有方形电池和软包电池,甚至连尺寸和大小以及极耳位置等都不统一,电池厂商所具备的生产工艺也不能满足这些条件,大多数以人为的控制为主,电池的一致性也达不到18650电池的水准。如果电池的一致性达不到要求了,大量电池串和并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥,而18650电芯就可以解决这一问题。

总的来说,18650电池的单体容量相对小,所需的单体数量会很多(比如Model S有7104只),但是一致性非常好;层叠式电池的容量虽然可以做得较大(20 Ah到60 Ah),单体数量可以降低,但是一致性比较差。相比之下,现阶段很难投入大量的人力物力和电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此,特斯拉在研发Roadster和Model S的时候,它的唯一选择是从市场上去购买电池,自行来开发电池系统。开发一套管理6000多节单体一致性很好的电池系统同开发一套200多节一致性很差的电池系统,相比之下,前者的技术难度当然更低一些。即使单体电池数目增多了,但是如果这些电池的性能是非常可靠的,管理起来反而容易一些。

出于电池材料性能的限制方面,通过增加体积来提高能量密度来成为企业重点考虑的对象;然而,圆柱电池的物理尺寸的增加同时也会降低循环寿命和倍率以及安全性;虽然对于生产18650电池到企业而言,产线通用的生产变更成本较低,但一味的增大电池尺寸也不是长久之计。在现有条件下,新生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右,比其原来的18650电池系统的250Wh/kg约提高20%。电池单体电池容量的提升意味着同等能量下所需电芯的数量会减少约1/3,如此下来降低了系统管理难度和简化金属结构件等配件数量,虽然单个电芯的重量和成本提升了,但是电池系统PACK的重量和成本却得到了对应的降低。

为什么电动汽车用18650串并联?

串并联分成两个部分就能很好的解释了

1.串联的意义

电机的功率是一定的,所以当电压越高的时候,所需要的电流就要求越少,这对电池放电的倍率要求就降低了,一来减少电池过度放电,二来降低电池放电时产生的热量。

而且电流小的情况下,对于导线和控制器来说,负担也算是减轻了。

2.并联的意义

当一组电池串联后,电流是比较少,所以需要并联多个【已串联的电池组】来增加电流,因为在加速的过程中需要足够大的电流来驱动电机发力。

另外一点是,不是串联的数量越多越好的,万一其中一枚电池不给力,就会连累整组拉下效率,所以电池串联也不止是单枚串联,有可能是双并或者三并后串联十来块组成一个大电池组,然后这个大电池组两进行并联。

其实到底串联多少后再并联,或者并联后再串联多少,都是厂家通过试验过程得出来的数据。

为什么电动汽车用18650串并联?

这个问题比较简单,串联是介决所须电压,串接后再并接介决所须容量问题。

为什么电动汽车用18650串并联?

现在的柱状锂电池有18650和21700两种规格,直径分别是18mm和21mm,长度分别是650mm和700mm。柱状电池普及较早,使用场合广泛,容量大。做为动力电池体积较小。经规定值串并串组合最适合电动汽车做动力用。

为什么电动汽车用18650串并联?

最好别用会着火爆炸的,马斯克他们家车就出了问题,这类电池单用可以不要串并联使用很危险,一但燃烧控制不住的。

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