
回溯十年,国内新能源汽车产业尚在萌芽阶段,技术尚未实现质的飞跃。那时,电动车的充电速度如同蜗牛爬行,续航里程短暂得如同鸡肋。随着大量研发资源的投入,电池技术取得了显著进步。从曾经的18650电池开始,到现在量产的大圆柱电池,每一步都是技术的飞跃。
18650电池诞生于1991年,最初是一种为了节约成本而设计的标准锂离子电池型号,由索尼公司率先量产,早期主要应用于笔记本电脑和电动工具等领域。这一电池型号的命名代表了其尺寸:18代表电池直径18mm,65代表长度65mm,0则表示为圆柱形电池。这种设计巧妙地平衡了体积和能量密度,但在新能源汽车领域,由于单体容量较低,需要大量串联以提供足够的电量,因此在性能、容量和可靠性方面显得不够理想。
随着时间的推移,技术进步推动了电池尺寸的扩大。2016年,21700电池上市,其直径增加到21mm,单体容量也大幅提升。这一改进减少了电芯数量,降低了电池包的复杂度,并有效降低了生产成本,同时提高了续航里程。
而到了2020年,大圆柱电池的亮相更是引发了技术革新。以宝马的大圆柱电池为例,其直径46mm的大圆柱电池在能量密度、续航里程和充电速度方面都有显著提升。这一突破不仅仅是通过增大电池体积实现,更需要新型电池技术的支持。
传统的小圆柱电池和方形电池采用极耳设计,即从正负极片上引出金属片作为外部电路的连接。这种设计存在一些问题。电流从极片边缘通过极耳汇集,导致局部电流密度过高,快充时电池容易。极耳占用了电池内部空间,增加了重量和成本,并且与极片的焊接点容易因振动、膨胀而脱落。
大圆柱电池采用了无极耳技术,将正负极片直接延伸到电池的顶部和底部。这种结构创新将“点接触”变为“面接触”,扩大了导电面积,使电流分布更加均匀,避免了局部过热的问题。取消极耳后,电池的内部空间利用率得到了提升,同等体积下增加了电池容量。
