科普：浅谈圆柱型电芯类型

电芯是指电池中的核心组件，常日是一个能够存储和开释电能的化学能量储存装置。
电芯的外不雅观常日可以用来区分不同类型的电池。

基于电芯外不雅观类型进行分类，可将其分为圆柱电芯、软包电芯、以及方形电芯。

简介发展历史

圆柱型电芯发展悠久，自有干电池推出以来，电池基本都因此圆柱型外不雅观为主。
然而，随着新能源家当和储能家当的发展，电池类型逐渐丰富起来。
而作为经典外不雅观类型的“圆柱型电芯”也有了一定进化。
在动力电池逐渐衍生出18650、21700、26650等类型。

命名规则

圆柱型电芯制作工艺成熟，形状也比较严整，所以为了区分其规格和身分。
有一套成熟的命名办法。
其命名规则常日基于其尺寸、形状、化学身分和其他特性。
以下是一些常见的圆柱形电芯命名规则的要点：

尺寸标识： 电池的尺寸常日由其直径和长度表示。
例如，18650电池的直径为18毫米，长度为65毫米，0指的是圆柱型。

化学身分标识： 电池的化学身分也可能被包含在其名称中。
例如，锂离子电池常日被标识为Li-ion。

电池类型标识： 电池类型也可能在名称中得到反响，例如，锂聚合物电池（Li-Polymer）。

制造牌号识： 制造商的信息常日也包含在电池的型号中，以便区分不同厂家的产品。

容量标识： 电池的容量常日以毫安时（mAh）或安时（Ah）为单位表示，表示电池能够在一定电流下供应电能的韶光。

举例来说，一个范例的18650电池可能有如下命名："18650 Li-ion 2500mAh"，这表示这是一种直径为18毫米、长度为65毫米的锂离子电池，容量为2500毫安时。

这只是一种通用的命名规则示例，实际上可能会有一些变革。
在购买电池时，建议查看电池的规格表和制造商供应的信息，以确保选择的电池符合特定运用的哀求。

构造

以下为常见圆柱型电芯构造，详见下图：

1、普通用圆柱形锂离子电池由外壳、盖帽、正极、负极、隔膜及电解液组成。
一样平常电池外壳为电池的负极，盖帽为电池的正极，电池外壳采取镀镍钢板。

2、动力型圆柱形电池主要差别在于电池的导电连接构造，由于动力锂电池一样平常运用电流比较大，要专门的大电流构造设计。

圆柱电芯特点

圆柱电芯一样平常外披钢壳或铝壳，构造稳定、能量密度高。
圆柱锂电池电芯一样平常用于动力电池上，比如范例的特斯拉Model 3搭载的21700电芯，一度让21700风靡电芯市场。

然而，圆柱型电芯也并非都是优点，它的缺陷同样也比较明显。
比如饱受诟病的空间利用率问题，圆柱形状在模组化的情形下，会造成较大的空间摧残浪费蹂躏，这点远逊于更利于堆叠的软包和方形电芯。

以下，大致归纳了有关圆柱电芯的一些上风和劣势，方便大家更直不雅观的理解其特点。

上风较高的能量密度

圆柱形电芯常日具有相对较高的能量密度，这意味着它们能够供应相对较大的电能存储在相对小的体积内。
一样平常单节圆柱式锂电池的额定能量密度在300～500Wh/kg之间，其比功率可达100W以上。
根据不同型号规格的产品，该类产品的实际性能有所差异。

良好的散热性能

由于其圆柱形状，电芯表面积相对较大，这有助于散热。
这对付电池在高负载或高温条件下的性能稳定性至关主要。
当然散热性能比较软包电池还是有所差距，软包电池的比热面积更大，但是，软包电池外壳相对优柔，随意马虎因此破发生漏液。

相对较长的寿命

首先，圆柱形电芯的设计常日能够供应较长的循环寿命，尤其是在可充电电池中；其次，圆柱型电芯生产工艺成熟、PACK本钱较低、电池产品良率较高、散热性能好，也提高了利用寿命。

稳定性高

首先，圆柱形电池一样平常为密封蓄电池，利用过程中不存在掩护问题；然后，电池外壳一样平常耐压高，利用过程中不会涌现如方形、软包装电池膨胀等征象。

劣势空间利用效率较低

圆柱形电芯的形状可能会导致在设备内部空间利用效率较低，特殊是在一些紧凑型设备中。
相对付方形电芯，圆柱形电芯在堆叠时可能会留下较多的空隙，导致空间摧残浪费蹂躏。

重量较大

相较于一些其他形状的电芯，圆柱形电芯在相同容量下的重量可能较大，这对付一些轻量化哀求较高的运用可能不太适宜。
尤其在动力电池上，会增加车辆的自重，影响续航里程。

可塑性较差

相对付软包电芯等柔性电芯，圆柱形电芯在形状上相对刚性，因此在某些分外设计需求下可能不太灵巧。
这种较差的可塑性使得装置办法极为固定，欠缺灵巧性。

圆柱型电芯类型

圆柱型电芯类型丰富，根据各自的性能特点在不同领域都有分外运用。

为方便大家直不雅观理解这些电芯的差异，我们汇总了6种电信的紧张信息，制成表格，大家可以自行比拟，以下为电芯详情：

14500电池

14500电池是一种直径为14毫米、高度为50毫米的锂电池。
这种电池一样平常为3.7V或3.2V，标称容量相对较小，比10440电池大一点，一样平常为1600mah，放电性能优胜，运用领域紧张是消费电子，如无线音频、电动玩具、数码相机等。

16340电池

16340电池是一种直径为16毫米、高度为34毫米的锂电池。
也被称为 CR123A 或 RCR123A 电池。
其标称电压常日为3.7伏特，这是锂离子电池的范例事情电压。

容量可以因制造商和型号而异，但一样平常在600毫安时（mAh）到1200mAh之间。
这决定了电池能够在一次充电中供应的电能。
16340 电池常用于一些分外的电子设备，例如高亮手电筒、激光指示器、摄影机闪光灯等，由于它们相对小巧但能供应较高的电能密度。

18650电池

18650电池是一种直径为18毫米、高度为65毫米的锂电池。
18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省本钱而定下的一种标准性的锂离子电池型号。

它最大的特点是能量密度非常高，险些达到170瓦时/公斤。
因此，这种电池是一种性价比很高的电池。
我们常常看到的大多数电池都是这种电池，由于它是一种相对成熟的锂电池，在各个方面都具有良好的系统质量稳定性。

18650电池寿命理论为循环充电1000次，由于单位密度容量很大，以是大部分用于条记本电脑电池。
除此之外，因18650在事情中的稳定性能非常好，广泛运用于各大电子领域：常用于高档强光手电、随身电源，无线数据传输器，电热保暖衣、鞋，便携式仪器仪表，便携式照明设备，便携式打印机，工业仪器，医疗仪器等

21700电池

21700电池是一种直径为21毫米、高度为70毫米的锂电池。
由于其体积增大，空间利用率增大，可提高电池单体和系统的能量密度，其体积能量密度远高于18650电池，广泛运用于数码、电动汽车、平衡车、太阳能锂电池路灯、LED灯、电动工具等。

21700电池最早是由松下为美国特斯拉公司开拓的。
在2017年1月4日的投资者见面会上，特斯拉宣告与松下联合研发的新型21700电池开始量产，这款电池将在Gigafactory超级电池工厂生产。
特斯拉CEO马斯克表示，21700型电池的电量密度是目前天下上能量密度最高且本钱最低的电池，售价也将更民平易近。

以Model 3的21700型电池系统为例，能量密度在300Wh/kg旁边，比原来Model S利用的18650电池能量密度提升20%以上，单体容量提升35%，系统本钱降落9%旁边。
从一开始，21700巨大的上风便引发业界广泛关注和研究。

26650电池

26650电池是一种直径为26mm、高度为65mm的锂电池，标称电压为3.2V。
标称容量为3200mah，这种电池具有优秀的容量和高度的同等性，已逐渐成为18650电池的替代趋势，许多产品在动力电池方面也会逐渐受到青睐。

一样平常用于用于电动工具、照明、风光储能、电动车、玩具、仪器仪表、ups后备电源、通讯设备、医疗设备及军工灯领域。
常见的有用镍钴锰正极材料、磷酸铁锂材料做成的锂电池——INR26650-3.6V-4500mAh、IFR26650-3.2V-3200mAh。

46800电池

一样平常也称为4680电池，即直径 46 mm、高 80 mm 的圆柱电池，目前特斯拉利用的 18650 和 2170 电池也符合这必定名规则，个中 18650 电池末了一个「0」的含义是圆柱，只不过 2170、4680 电池省略了。

直径「46 mm」这个指标，从安全性来看，虽然整车电池节数减少可以降落 BMS 的管理难度，但是大电芯的散热是个难题，46 mm 是个平衡范围内的点。
从提升续航和降本的角度来看，特斯拉认为 46 mm 往后整车的续航开始低落，同时降本的边际效益变得非常低，因此 46 mm 是最优解。
其余从内部应力和角度来看，46 mm 也是一个比较临界的点，在化学性能、生产工艺没有实质上的打破前，46 mm 是一个黄金尺寸。

充电头网总结

圆柱型电芯作为目前三种电芯类型中最规范，历史最久的电芯类型。
目前正处于高速发展的势头，险些每过一段韶光就会有新的型号迭代，并成为主流。

开始奠定圆柱电芯在动力电池上地位的是18650电芯。
而随后，为了寻求单体容量的增加，特斯拉联合松下研发出了容量更高、性能更佳的21700电芯。
如今，为了适应不同运用产品，除了主流的18650、21700、26650。
适配数码等小产品的14500，以及追求极致容量的4680的电芯类型也备受欢迎。

从圆柱电芯发展的趋势而言，更高的能量密度、更好的安全性能、新材料的探索始终是其发展的三大主流方向。
这些趋势的发展推动了圆柱型锂电池在各个领域的广泛运用，并使得其在不断变革的市场中保持竞争力。
未来，随着技能的进一步创新和市场需求的演化，圆柱型锂电池有望连续迎来更多新的发展机遇。