與軟包和方形鋰電池相比，18650圓柱形鋰電池，是商業(yè)化最早，生產自動化程度最高，當前成本最低的一種動力電池。又有Tesla多年夾持，基本保持著與軟包和方形電池三分天下的局面。從特斯拉宣布Model3采用21700以后，圓柱電池家族也多出了一個明星成員。本文一起來看看圓柱電池相關的幾個技術點。下文中不特殊聲明的，圓柱電池就特指18650。

圓柱電池結構

關注一下動力電池就會發(fā)現(xiàn)，圓柱18560電池，是被研究的最多，技術討論最充分的電池品種。單體主要由正極，負極，隔膜，正極負極集電極，安全閥，過流保護裝置，絕緣件和殼體共同組成。殼體，早期鋼殼較多，當前以鋁殼為主。

單體過流保護裝置，每個廠家的設計并不相同，根據(jù)對安全性要求的不同，價格要去不同，可以進行定制。一般的安全裝置主要有PTC正溫度系數(shù)電阻和熔斷裝置兩大類。

PTC，當出現(xiàn)過大電流，電阻發(fā)熱，溫度積累更促進PTC阻值的上升，當溫度超過一個閾值以后，陡然增大，相當于把故障電芯從總體回路中隔離開來，避免進一步熱失控的發(fā)生。

熔斷裝置，原理上就是一個熔絲，遇到過大電流，熔絲熔斷，回路被斷開。

兩種保護裝置的區(qū)別在于前者可恢復，后者的保護是一次性的，一旦故障發(fā)生，系統(tǒng)必須認為更換問題電芯才能正常工作。

圓柱電芯特點

圓柱電芯，尤其18650，由于其自身結構特點，也由于其型號的標準化，圓柱電芯生產的自動化水平，在3種主要電芯形式中為最高。這就使得高度一致性成為可能，成品率相應得到提高。有數(shù)據(jù)顯示，三星、松下等國外主要廠家良品率可以達到98%，而我國廠商也可以超過90%。

優(yōu)點：

1)如前面所述，單體一致性較好;

2)單體自身力學性能好，與方形和軟包電池相比，封閉的圓柱體，近似尺寸下，可以獲得最高的彎曲強度;

3)技術成熟，成本低，但同時，成本優(yōu)化的空間也已經消耗的差不多;

4)單體能量小，發(fā)生事故時，形式易于控制，但這一點也正在成為它被取代的理由(那句流行的話怎么講，成就你的也將毀滅你，殺不死你的也必將使你強大，物同此理啊)

缺點：

1)在電動汽車這個語境中，電池系統(tǒng)的圓柱單體數(shù)量都很大，這就使得電池系統(tǒng)復雜度大增，無論機構還是管理系統(tǒng)，相對于其他兩類電池，系統(tǒng)級別的成本圓柱電池偏高;

2)在溫度環(huán)境不均勻條件下，大量電芯特性異化的概率上升，當然，特斯拉之所以在設計之初選擇18650，相信只是個無奈之選，因為10年前，能夠大批量生產的合格動力電池，只有圓柱電池。而電池的安全和熱管理需求，反而是它強大電控系統(tǒng)的研發(fā)動力。

3)能量密度的上升空間已經很小，2016年的新聞，超威把單體容量做到4050mAh，電芯比能量306Wh/kg，此后沒有看到更高的記錄。在既定空間內，只有死磕材料，公認是一條難走的路。