低內阻、高能量,比亞迪4680電芯評測

前言

說起4680電芯,大家可能覺得陌生又熟悉,4680電芯最早是特斯拉在2020年9月23日,特斯拉電池日活動上發佈發的,並計劃在2022年正式投產,但是4680單節電池較低的電壓,並不能滿足移動電源大功率充放電的需求,同時,46mm的直徑,也並不適合在移動電源等手持設備上的應用。不過,4680電池,除了新能源汽車以外,倒是非常適合在戶外電源中應用。

相比傳統的18650電池以及21700,特斯拉4680無極耳電池功率是傳統有極耳電池的6倍,同時無極耳技術還降低了電池內阻,減小了電池在充放電中的損耗,等同於提升了電池的放電效率,相比傳統有極耳電池提升了16%的續航,還具備更強的快充能力,此次,充電頭網拿到了又比亞迪推出的4680電芯,根據現有信息來看在不切開的狀態下無法判斷這款比亞迪4680電芯是否和特斯拉4680一樣採用無極耳設計,下面充電頭網就從充放電、內阻、溫度測試來全面解析這款電池的性能。

外觀介紹

按照慣例,先來看看這款電芯的外觀。

比亞迪4680電芯圓柱體設計,採用綠色電芯套膜顏色,並且套膜顏色可依據要求進行調整,滿足客戶的多樣化需求。

比亞迪4680電芯一側擁有噴碼爲:

“型號4680、容量15000mAh”及”+“、”-“正負極標識。

標稱容量:15000mAh@0.5C;

標稱電壓:3.2V;標稱能量:48Wh;

交流內阻:≤8mΩ。

比亞迪4680電芯負極接觸面採用合金金屬材質製作,陽極氧化工藝處理,耐用防腐。

比亞迪4680電芯正極接觸面依舊爲合金材質,並帶有泄壓閥以及出廠編碼。

使用塑膠卡尺測得,比亞迪4680電芯圓柱高度約爲80mm。

使用塑膠卡尺測得,比亞迪4680電芯直徑約爲46.2mm。

比亞迪4680電芯重量約爲334.7g。

與一元硬幣直徑相比。

可以看到與18650等常規電芯相比,比亞迪4680電芯體積大3-4倍。

比亞迪4680電芯在成年人手中分量感明顯。

充放電測試

看完外觀,進入正題;以下將進行0.2C、0.5C倍率進行充放電測試。

充電測試

充電測試將對0.2C、0.5C倍率進行恆流恆壓充電,統計其總耗時。

0.2C充電

繪製出折線圖,設置電流爲 3000mA,0.2C爲比亞迪4680電芯充電,充電截止電壓爲 3.65V,耗時5小時15分左右。

0.5C充電

繪製出折線圖,設置電流爲 7500mA,0.5C爲比亞迪4680電芯充電,充電截止電壓爲 3.65V,耗時2小時11分左右。

將測試數據繪製成折線圖,充電測試中0.2C充電充滿耗時5小時15分鐘,0.5C充電充滿耗時2小時11分鐘。

放電測試

放電測試階段將使用恆流放電,統計其總耗時及其放出容量及能量數值。

0.2C放電

繪製出折線圖,設置電流爲 3000mA,0.2C爲比亞迪4680電芯放電,均壓3.24V,放到截止電壓爲 2.0V,耗時約5小時12分,放出容量15644mAh,放出能量50.64Wh。

0.5C放電

繪製出折線圖,設置電流爲 7500mA,0.5C爲比亞迪4680電芯放電,均壓3.18V,放到截止電壓爲 2.0V,耗時約2小時04分,放出容量15624mAh,放出能量49.62Wh。

將測試數據彙總成表格,可以看出電芯在兩種倍率下進行放電測試差距,放電時間最短的爲0.5C放電,放電時間約爲2小時4分鐘。放電時間最長的爲0.2C放電,放電時間約爲5小時12分鐘。

將測試數據彙總成柱狀圖,放電測試中可以看到0.2C放電能量爲50.64Wh,0.5C放電能量49.62Wh;整體差距並不大,其中放電能量最高的是0.2C放電檔位,放電能量達到50.64Wh,兩組倍率均超過標稱能量。

再來看看各檔位放出的容量差異,將數據繪製出曲線圖,可以看到 0.2C放電檔位放出容量15644mAh,0.5C放電容量爲15624mAh。

內阻測試

內阻測試部分,充電頭網將使用內阻測試儀器,分別測試 滿電內阻 與 空電內阻。

將測試數據彙總至表格,可以看到滿電內阻電壓爲 3.65V,空電內阻電壓則爲 2.0V,比亞迪4680電芯標稱內阻是 ≤8mΩ。

繪製出柱狀圖,可以看到 3.65V滿電內阻爲 4.44mΩ,空電內阻爲 4.49mΩ,均沒有超過標稱內阻,且兩組數據相差較小;表現優秀。

溫度測試

溫度測試部分,充電頭網將對各個充放電倍率30分鐘後的溫度進行測量。

充電溫度測試

0.2C充電

將比亞迪4680電芯以0.2C倍率進行充電30分鐘,表面最高溫度爲27.2℃左右。

0.5C充電

將比亞迪4680電芯以0.5C倍率進行充電30分鐘,表面最高溫度爲29.4℃左右。

放電溫度測試

0.2C放電

將比亞迪4680電芯以0.2C倍率進行放電30分鐘,表面最高溫度爲28.7℃左右。

0.5C放電

將比亞迪4680電芯以0.5C倍率進行放電30分鐘,表面最高溫度爲31.7℃左右。

充電頭網總結

這款比亞迪4680電芯,充電頭網分別在0.2C、0.5C倍率下進行測試,充電方面,0.5C倍率充電能在2小時11分完成充電,放電部分,可以看到0.2C倍率放電放出容量15644mAh,放出能量達到50.64Wh;均超過了標稱參數。

內阻和溫度表現,在空電以及滿電狀態下內阻數值均沒有超過標稱內阻,且兩組數據相差較小,溫度方面,在三組不同倍率充放電進行30分鐘後測試溫度,充電溫度在27-30℃區間;放電溫度在28-32℃區間,整體溫升較小,發熱量控制優秀。

4680電池屬於標準品,大批量供應後,產品品質和供應情況均有保證,價格及交期相較傳統小尺寸圓柱體電池更有競爭力。4680電池還可通過搭配殼體,簡化電池支架設計,減少戶外電源內部電池固定部件,簡化殼體設計,釋放內部空間。