BMW宣布2025年將在電動汽車上采用圓柱鋰離子電池，并列舉出相對于方形電池的優勢。
電池幾何形狀的改變可能導致BMW電動汽車的巨大改進。
對于電動汽車公司來說，最要緊的和最重要的是行駛里程。雖然有許多設計因素可以影響電動汽車的行駛里程，但最顯著的變量是汽車電池。因此，該行業正在投入大量資金研究不同的電池技術、化學物質和架構，希望提高性能、成本和容量。
9月初，當BMW宣布將為未來電動汽車生產線從方形電池轉換為圓柱形電池時，成為頭條新聞。在這篇文章中，我們將看到圓柱電池與方形電池之間的幾何結構差別、圓柱電池的優勢，以及BMW的未來計劃。
圓柱電池vs方形電池
當討論到鋰離子電池時，兩種最受歡迎的電池結構是方形電池和圓柱電池。
方形電池是一種電池幾何結構，由一系列的電極正極、負極組成矩形。方形電池的化學成分密封在堅硬的外殼中，大多數是鋁或鋼制的，為確保高穩定性。由于這種特殊結構，方形電池通常比較輕薄。由于這些原因，方形電池往往可以使用在儲能系統、電動汽車等應用中。
而圓柱電池由多個電極組成，這些電極包裹在圓柱幾何結構中。單元電池纏繞的非常緊密，并密封在特殊的金屬外殼中，以減少電池膨脹或電極損壞的可能性。圓柱電池通常小且圓的，使得它們可以堆疊在一起。通常，圓柱電池可用于醫療設備、電動自行車、衛星等設備中。
圓柱電池的優勢
與方形電池對比，圓柱電池具有更重要的優勢。
圓柱型鋰離子電池的一個優勢是其結構有助于不同類型的自動化和制造的簡易性。正因如此，圓形電池較方形電池可以生產的更快，且每千瓦時的成本更低。
最重要的是，圓柱形電池的一個主要優點是，在大多數情況下它們是非常安全的。其中一個原因是電池的幾何形狀增加了電池的穩定性。除此之外，圓形電池通常被設計成如果內部壓力過高，電池本身就會破裂，這意味著它們不太可能著火或爆炸。
最后，圓柱電池通常較方形電池具有更低的容量，然而它們在功率輸出方面確實具有優勢。目前，一些主要的電動汽車品牌，如特斯拉（Tesla）、Rivian、Lucid等都在其車輛中采用圓柱電池。
BMW的轉換
目前，在追求更長久的電動汽車續航里程方面，BMW宣布在未來的電動汽車生產線上將從方形電池過渡到圓柱電池。
這些新電池將被引入BMW的Neue Klasse系列中，該電池直徑為46mm，高度為95mm或120mm。BMW將保持其鎳鈷錳鋰離子化學體系，但將在其陰極上增加鎳的含量，同時減少鈷的含量，同樣的，在陽極增加硅含量。他們將進一步提高系統電壓至800V，電流強度為500A。
根據BMW的介紹，與其第五代方形電池相比，他們新的圓柱形電池的體積能量密度提高了20%，行駛里程提高了30%，充電速度提高了30%，每個電池包成本降低了50%，電池制造過程中的二氧化碳排放減少了60%。
有了這一轉變，許多人推測BMW將能夠為其Neue Klasse系列提供每次充電超過500英里的續航里程，這可能會改變公司和行業的游戲規則。
中國化學與物理電源行業協會 楊柳翻譯
2022.1026