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厉害了,国产圆柱锂电进入全极耳时代

2024-09-09 10:15:15 2点赞 4收藏 1评论

“全极耳”是锂电制造业中一个涉及制造工艺的行业术语,也称之为“无极耳”工艺。简言之,相较于传统的“单极耳”,“全极耳”的核心设计理念是通过正负极集流体与盖板/壳体直接连接,成倍增大电流传导面积、缩短电流传导距离,从而大幅降低电池内阻,减少发热量延长电池寿命,并提高充放电峰值功率。产品化的“全极耳”锂电首次来自2020年9月特斯拉电池日活动上发布的4680大圆柱锂电,这一举动极大的刺激了新能源制造业。

继特斯拉4680大圆柱锂电发布之后,“全极耳”圆柱锂电产品线日益丰富,除大圆柱车用锂电之外,消费级中小尺寸“全极耳”圆柱锂电也陆续上市,常见的如索尼21700 VX40,但流入市场的多为拆机品。如今,已有多家国内新能源制造厂家推出“全极耳”圆柱锂电,亿纬锂能就是其中之一。作为锂电爱好者岂能错过,于是我第一时间从电池交易网购入两枚亿纬锂能INR21700/40PL全极耳锂电进行尝新体验和简单测试。

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“全极耳”圆柱锂电与普通圆柱锂电在外形和尺寸上并没有不同,依然是标准规格电池,同类型锂电可直接替换。

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这款锂电外绝缘封装为蓝袍,喷码信息包含串码二维码、锂电具体型号、厂商缩写、标称容量、极性标志等,说明这是一枚三元材料圆柱锂电池、21700规格、4000mAh容量。靠近负极的大字号“191”字样代表信息不明。

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从正极端观察,由于内外两层绝缘材料的遮挡,其外观与普通工艺圆柱锂电相同,看不出明显区别。

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而负极侧明显可见中央有类似螺旋状的花纹,个人猜测这是内部极耳“集流盘”与外部壳体的激光焊接痕迹。

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显微放大之后证实螺旋状花纹确实是激光焊痕,从痕迹看,激光焊由外圈开始向内旋转进行焊接。正是这种独特的工艺技术,大大降低了电池内阻,从而提升充放电功率。

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在外形尺寸上,是标准的21700规格,即直径21mm,长度70mm。实测电池直径约21.1mm。

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实测电池长度约70.0mm。

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锂电单枚重量约64.8g,两枚实测重量一致。

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流通状态时,锂电电压约3.526V,内阻约2.93mΩ。这个内阻测试结果令我十分震惊,普通工艺的21700锂电内阻多在10~20mΩ左右,拆机索尼21700 VX40内阻约4mΩ,而这款亿纬锂能INR21700/40PL直接干到了3mΩ以下,不得不说:厉害了!

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另一枚锂电电压约3.526V,内阻约2.97mΩ,两枚锂电实测数据的一致性同样值得点赞。

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赶紧将两枚锂电充满,进行满电内阻、标称容量和大倍率放电测试。

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充满电后,电池内阻更进一步降低至2.78mΩ。

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另一枚满电锂电内阻也降低至2.82mΩ。

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接着,按照亿纬锂能产品规格书进行标称容量实测,测试条件为:0.8A(0.2C)恒流放电、2.5V截止。实测数据为:放出约14.917Wh电量,容量约4111mAh,超出规格书标称容量。

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另一枚锂电0.2C放电实测数据为:放出约14.940Wh电量,容量约4117mAh,同样超出规格书标称容量且数据非常接近。

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“全极耳”工艺的优势在于通过降低电池内阻提高充放电功率和降低发热,亿纬锂能INR21700/40PL 支持最高2C(8A)充电倍率,最高17.5C(70A)放电倍率,这组数据已超越普通动力型21700锂电参数的数倍之多。受限于我的业余条件,最大只能设置20A恒流放电,且需要说明的是:由于电池夹具接触电阻、连接线线阻、接头端子电阻等的功率损耗,实测数据会比真实数值偏低,且放电倍率越大,负偏差越大。20A的实测数据为:放出约8.757Wh电量,容量约为3088mAh。

本次小结

国内新能源企业的技术革新,终于迎来了性能爆发“全极耳”锂电时代,锂电内阻、充放电功率等性能呈现数量级的跃升。亿纬锂能INR21700/40PL 属于众多国产“全极耳”圆柱锂电的一员且极具代表性,低至3mΩ以下的内阻,支持最高2C(8A)充电倍率,最高17.5C(70A)放电倍率;在高倍率(5C/20A)放电实测中电流平稳,锂电发热控制良好;在标准容量测试环节也足容足量。新工艺的量产,让经典圆柱锂电拓展了更宽的应用领域:大功率电动工具、高功率储能电源、大马力交通工具等均可应用。在此,也祝愿国产新能源发展得更快更好!

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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1评论

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  • 老哥,有没有兴趣讲讲容量型锂电池?很多时候只是想要大容量的电池替代经常更换的5号7号电池,如果不限制体积的情况下,看看哪种性价比较高,我发现pdd 国轩33140大概16-18元一颗,一颗有15ah,沃特玛32650大概4元一颗,3~6ah(应该是拆机货),性价比容量型锂电这类题材应该很有看头,期待up的讲解 [献花]

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