关于用18650电芯做为新能源电动轿车电池的技能道路，我们或许首要把目光转向特斯拉。特斯拉在进行电动轿车电池开发时，测试了许多品种的电池，但最终把方针锁定在18650电池，那么终究18650电芯有哪些优缺陷？本文作者为小鹏轿车团队工程师，他将对此进行剖析。
首要对18650圆柱形锂离子电芯做扼要知道
18650 其实是指电池的外形标准，是日本SONY公司当年为了节约本钱而定下的一种标准电池类型，其间18表明直径为18mm，65表明长度为65mm，0表明为圆柱形电池。18650电池原指镍氢电池和锂离子电池，由于镍氢电池现在比较少用，所以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3.7V；最小放电停止电压一般为2.5～2.75V。常见容量为1200～3300mAh。
关于一致性
18650电池是最早、最老练、最安稳的锂离子电池，广泛应用在电子产品中。多年来，日本厂商在18650电池的出产工艺上堆集了许多的经历，使得产出的18650电池的一致性、安全性都到达了十分高的水准。
比较之下，层叠式锂离子电池远远没有老练，常见的有方形电池、软包电池，甚至连尺度、巨细、极耳方位等都不一致，电池厂商所具有的出产工艺也不能满意条件，大多数以人为操控为主，电池的一致性达不到18650电池的水准。假如电池的一致性达不到要求，许多电池串、并联构成的电池组的办理也将不能让每个电池的功能更好地发挥，而18650电芯能够处理这一问题。
总结来说，18650电池的单体容量小，所需的单体数量会许多（Model S有7104只），可是一致性很好；层叠式电池的容量能够做得较大（20 Ah到60 Ah），单体数量能够下降，可是一致性差。比较之下，现阶段很难投入许多的人力物力与电池供货商一同去改进层叠式电池的出产工艺。因而，在研制 Roadster和Model S的时分，Tesla的仅有挑选是从商场上去购买电池，自行开发电池体系。开发一套办理6000多节单体一致性很好的电池体系与开发一套200多节一致性很差的电池体系，比较之下，前者的技能难度应该更低一些。即便单体电池数目增多，可是假如这些电池的功能是牢靠的，办理起来仍是简单一些。
比照另一款很成功的纯电动轿车，日产的LEAF，它选用的是层叠式锂离子电池。这是由于日产与NEC协作多年，在电池技能方面堆集很深沉，在质量操控方面有适当的功力。LEAF的电池来自AESC——日产与NEC的合资公司。
比照下美、日、中等不同区域的轿车厂商在开发电动轿车时与电池厂商的合纵连横是一件十分有意思的工作。
关于散热才能
层叠式电池的厚度薄、外表大，均热、散热才能都不错，因而日产LEAF很斗胆地选用了被动式热办理体系（其实便是不办理！），由空气的天然对流将热量带走。
从左到右，LEAF从单体，到四节单体电池两并两串组成的电池模块，再到由48个电池模块串联组成的电池组如下图所示：
能够看到，电池组上没有任何的电扇、冷却液管道等热办理体系。大约这便是无招胜有招。
反过来看Tesla，18650电池的个头比较小，在正常充放电时单体电池内部的温差也不会太大。可是，6000多个单体电池的温差也应当保持在不超越5 C的范围内，这是一件十分困难的工作。可是，Tesla做到了。怎样做到的？Tesla 的电池办理体系 （BMS） 比较其他电动轿车有哪些优势？
如上图，这些管道是冷却液的流道，流道均匀分布在电池模组中心，能让每只电芯能很好地跟水管触摸，这样每只电芯在冷却时带走的热量也简直相同，温差也就能够有效地操控在很小的范围内。
总结来说，由于选用了小容量的18650电池，Tesla的热办理体系的杂乱度是大大添加了的。也便是说，假如从散热才能方面考虑，运用小容量的18650电池不是最优挑选。
关于能量密度
谈到能量密度，就必须区别单体电池的能量密度与电池组的能量密度。
就单体电池的能量密度来看，18650电池要高于层叠式锂离子电池。日产LEAF所用的33 Ah锂离子电池的能量密度是157 Wh/kg，GM Volt所用的层叠式电池的能量密度约为150 Wh/kg；而Roadster所用的18650电池的能量密度约为211 Wh/kg。可是，18650电池的办理体系愈加杂乱，由此额定添加的分量会使得电池组的能量密度远低于单体的能量密度。Roadster的电池组分量是 450 kg，能量密度是118 Wh/kg，而LEAF电池组的分量是225 kg，能量密度是107 Wh/kg。在电池组层次，两者的能量密度现已平起平坐。
关于安全性
前面说到层叠式锂离子电池的各种长处，但它也有一些缺陷。由于层叠式锂离子电池一般是选用铝塑膜封装的，而铝塑膜的厚度薄，机械强度差，在轿车发生磕碰等极点情况下，铝塑膜很简单发生破损导致安全事端发生。这也就解说了为什么日产要在4个单体组成的电池模块外面再加一个铝壳。
18650电池一般是钢壳，安全性更好；并且前面也说到跟着18650电池出产工艺水平的的不断提高，安全性也在不断提高。
Tesla在应对这些18650电池或许呈现的安全事端上，也倾泻了许多汗水。假如一个单体电池呈现温度过高级异常情况，依据异常情况的恶劣程度，这枚电池或其地点的模组会断电以避免事端的延伸。由于单体容量小，只需不发生延伸，事端的严峻程度将是较低的。
关于本钱
18650 锂离子电池具有容量大、寿命长、安全功能高级特色，又由于体积小，分量轻，运用方便，深受顾客的喜爱。跟着人们对18650电池技能研究的不断加深，使得电池的一致性、安全性都到达了十分高的水准。作为最早的锂离子电池，18650电池也是现在世界上最老练、最安稳的电池组合，至今依然占有抢先方位。我国每年出产18650电池约几十亿节，远远超出其他资料的电池。
而Tesla选用18650电池，就能够使用日本松劣等厂商之前的出产线进行出产。在消费类电子产品所用18650电池竞赛日趋激烈的情况下，松劣等厂商与Tesla协作晋级产品，将原有的出产线改进后用于出产动力电池。工业出产有一个规划效应，当出产产品的规划到达一个量级之后，本钱会大大下降。一辆新能源轿车就需要不计其数节18650电池，因而单体的收购本钱可控。
小结
能够说，选用18650电池作为新能源电动轿车的动力之源，在现阶段是最优的挑选。跟着电池技能工艺的老练，一起也会呈现更多新式的电池应用在新能源电动轿车上。
