來源：走進锂電技術

衆所周知，市場上主流的锂離子電池按照殼體類型和形狀可分為三大類：軟包、方形鋁殼和圓柱。自從2015年國内新能源汽車開始火爆以來，動力锂離子電池也是迎來了少見的黃金期，當然這是和國家政策和補助直接關聯的。究竟軟包、方形鋁殼和圓柱三種類型電池哪一種最适合動力汽車？

事實上各有優點，且每家情況不一，所以是仁者見仁智者見智，讨論是沒有結果和意義的。

後續我會分别對三種電池的一些重要的設計要點進行分析論述。本期我談談18650圓柱電池的工藝設計要點。

一、注液量：

一般來說，三元系18650 2.6-3.2Ah圓柱電池注液量在5-5.5g之間。具體注液量要看正負極材料的物理參數（比表面積、形貌、粒徑分布）、卷繞松緊度、面密度、壓實密度等。

如果注液量不足，會造成内部無法完全浸潤，内阻偏大，循環次數少等。嚴重的會導緻析锂進而發生危險；如果注液量過大，會造成内部空間不足（内壓大）、容量衰減快、增加成本等。這裡說一下，注液量大會造成容量衰減快是因為負極，特别是溫度高和在充電過程中的時候，富裕遊離态電解液會和活性較大負極锂碳化合物反應，消耗有效物質。

其作用為：

1、内部支撐作用：

電池在使用過程中會發生很多次锂離子的脫嵌反應，同時内部材料也會随着時間發生老化現象。這就會造成電池在循環到一定次數的時候整個卷芯可能發生變形，由于卷芯内部存在空腔，就會無法阻止卷芯向内部形變的應力，輕則電池由于形變會導緻電化學性能變差，重則可能發生内短路，繼而發生安全威脅。

如上圖所示，電池循環一定次數後，卷芯内部有塌陷現象，且整體電芯有輕微形變。而有中心針電芯不會出現此情況。

2、應對電池噴射試驗：

锂離子測試UL1642中有噴射測試 (Projectile Test)，即要求電池被高溫加熱時不能有電芯或電池的部分穿透篩網或整個電芯或電池突出篩網，即不能有異物噴出較大距離。有中心針可以增加一個氣體噴出的通道，如此一來卷芯就不會噴出。如下圖是有中心針的圓柱電池，燃燒後沒有物質噴出。

中心針有利有弊，具體是否需要要看具體要求和工藝控制等。以我來看，是沒有必要的。

五、極片對應：

極片對應分四種：1、正極粉料對應負極粉料 2、正極粉料對應負極箔材、3 正極箔材對應負極粉料 4 正極箔材對應負極箔材。

其中2我們很好理解，如此設計會造成負極箔材析锂，後果很嚴重，故不可取。

事實上3也同樣嚴重，我們設計中一定要杜絕！原因如下：

上圖是力神某博士所做的研究，也是行業普遍認可的。具體原因說的很清楚。所以我們在設計過程中一定要注意，這一點往往被部分企業忽略。

結語：時間有限，本期暫時對圓柱電池的設計工藝分析至此。下一期我們繼續探讨圓柱電池設計過程中的工藝原理和注意事項。

來源：走進锂電技術

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