与小型圆柱形电池相比，大型圆柱形电池具有显着优势。 首先，大圆柱形电池的直径越大，细胞体积增加448%，而表面积仅增加180%。 这种结构减少了结构件在电池组总重量中的质量，从而增加了电池的能量密度，降低了每瓦时的生产成本。 具体来说，从21700个圆柱形电池升级到46800个大缸，可以降低14%的单位生产成本，这是非常可观的经济效益。
大型电芯是特斯拉降本增效的重要手段之一，大型圆柱电池的趋势已经非常明显。 为了保证在生产过程中组装的电芯的高度一致性，需要精确控制绕组张力。 任何张力波动都可能造成电池的拉伸变形不均匀，这将严重影响产品的质量。 值得骄傲的是，中国领先的圆柱形电池制造商可以将张力波动控制在3%以下，这意味着他们可以生产出具有极高一致性的电池产品。
从安全的角度来看，圆柱形电池也具有显着的优势。 由于棱柱形和软包电池的表面平坦，它们构成的模块在热失控中具有显着的传热。 圆柱形电池由于其曲面，在完全接触时仍有很大的间隙，这在一定程度上抑制了电池之间的热传递，从而防止了热失控的扩散。 此外，圆柱形电池比软包电池具有更好的密封性能，并且不易漏电，因此圆柱形电池在安全性方面具有明显的优势。
然而，圆柱形电池的分组效率相对较低是一个需要解决的问题。 据行业数据显示，目前圆柱形电池的组件组装效率约为87%，系统组成效率约为65%，而棱柱形电池分别为89%和70%。 为了解决这个问题，可以考虑通过增加圆柱形电池的直径来提高组的效率。 同时，随着动力电池支架板和集热器的孔径变大，相应的重量也会减轻。 此外，由于所需电池数量的减少，可以进一步减少结构件的使用量，在提高能量密度的同时提高分组效率。 对于那些在BMS领域积累较少的车企来说，采用大型圆柱形电池路线可以大大降低他们的技术难度。 例如，特斯拉的46800大圆柱形电池采用无片技术，将电子从极耳到集电盘的传输路径从侧向传输到集流体的纵向传输，大大降低了电池的内阻。 此外，大型圆柱形电池的内阻小，使其与高能量密度材料和高压快速充电系统兼容。 目前，电动汽车普遍采用400V电压系统，但随着技术的发展，800V高压快充系统逐渐成为主流。 然而，这种系统对电池的一致性提出了更高的要求。 由于其与高能量密度材料的高一致性和兼容性，大型圆柱电池已成为未来动力电池的重要发展方向。
大型圆柱形电池