前言

随着电动工具、工业机器人、大功率便携储能等高功率赛道持续升级,全极耳圆柱电芯的大电流输出能力与综合性能,成为下游选型的核心指标。

河南一川新能源科技有限公司深耕全极耳技术路线,在 21700 规格上布局了差异化产品矩阵,其中 INR21700-40P 电芯以极致高倍率输出为核心定位,标称 4000mAh 容量、14.4Wh 单体能量,支持最高 8A 充电与 40A 持续放电。

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此前电池交易网已经针对这款电芯完成了多倍率充电专项测试,实测 0.2C 到 2C 全档位充电过程平稳高效,2C 大电流下仅需 60 分钟即可完全充满,还顺利通过 ChargerLAB 2050 快充认证,充电性能表现亮眼。而作为一款主打高功率输出的电芯,其放电倍率水平、能量保持能力以及充放电温升控制,更是验证产品定位的核心维度。

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本期我们将测试覆盖至外观结构、尺寸规格、内阻特性、全倍率放电性能以及充放电温度表现,通过完整的实测数据,全面解析一川新能源 INR21700-40P 全极耳电芯的综合实力。

外观介绍

一川科技INR21700P-4000mAh电芯外披红色热缩膜,膜面平整并紧贴钢壳,整体采用较为醒目的红色外观。

电芯表面标注型号INR21700-40P、标称电压3.6V、单体能量14.40Wh、YICHUAN品牌及4000mAh容量,同时印有生产批次、流水号及CCC标识。

电芯正极采用平头盖帽设计,外围设有绝缘垫圈;正极采用LATP包覆技术,可抑制界面副反应,改善锂离子传输并降低界面阻抗,同时提升热安全及低温性能,有助于延缓热失控。

负极采用平面金属接触结构,中央带有螺旋纹压印。

尺寸&重量

使用塑胶卡尺实测,电芯高度约为70.8mm。

使用塑胶卡尺实测,电芯直径约为21.2mm。

电芯实测重量约为67.2g。

规格书介绍

INR21700P-4000mAh采用21700圆柱规格,标称容量4000mAh,最小容量3950mAh,充电截止电压4.2V,放电终止电压2.5V,标准充放电电流均为0.5C、2A。

充放电方面,电芯最大充电电流为8A。持续放电方面,推荐放电电流达到40A,在设置80℃温度截止的条件下,最高可支持60A持续放电。电芯交流内阻不高于5mΩ,有助于降低大电流输出过程中的能量损耗与温升。

倍率放电测试中,电芯在5C放电时容量保持率不低于98%,8C和10C放电时仍分别不低于95%。即使以40A高倍率放电,仍可释放95%以上的参考容量。

循环寿命方面,在25℃环境下,电芯以1.5C充电、40A放电,并设置80℃温度截止,循环300次后容量保持率不低于标称容量的60%。

低温性能方面,电芯在-20℃环境下以0.5C放电,容量保持率不低于常温的75%;0℃环境下不低于85%,60℃环境下则不低于100%,可覆盖较宽的使用温度范围。

内阻测试

内阻测试部分,电池交易网将使用内阻测试仪器,分别测试 满电内阻 与 空电内阻。

将测试数据汇总至表格,可以看到满电内阻电压为 4.2V,空电内阻电压则为 2.5V,一川新能源INR21700-40P全极耳电芯标称内阻是 ≤5mΩ。

绘制出柱状图,可以看到 4.2V满电内阻为 3.38mΩ,2.5V空电内阻为 3.19mΩ。

 
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充电测试

看完外观,进入正题;以下将进行多倍率充电测试。

0.2C充电

首先使用0.2C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯充电,设置电流为 800mA,充电截止电压为 4.2V。

接通电源后,电压、功率持续上升,在5小时17分钟左右功率达到3.35W峰值,同时功率持续下降并进入涓流充电,20分钟后充电完成,总耗时5小时37分钟。

电量曲线方面,可以看到充至20%用1小时11分钟,充至50%用时2小时50分钟,同时充入能量为8.05Wh,第4小时23分钟充入电量80%,充入能量12.9Wh,完全充满则需5小时37分钟,完全充满能量为16.1Wh。

0.5C充电

首先使用0.5C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯充电,设置电流为 2000mA,充电截止电压为 4.2V。

接通电源后,电压、功率持续上升,在2小时左右功率达到8.39W峰值,同时功率持续下降并进入涓流充电,33分钟后充电完成,总耗时2小时33分钟。

电量曲线方面,可以看到充至20%用27分钟,充至50%用时1小时06分钟,同时充入能量为7.97Wh,第1小时43分钟充入电量80%,充入能量12.8Wh,完全充满则需2小时33分钟,完全充满能量为15.9Wh。

1C充电

首先使用1C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯充电,设置电流为 4000mA,充电截止电压为 4.2V。

接通电源后,电压、功率持续上升,在1小时01分钟左右功率达到16.5W峰值,同时功率持续下降并进入涓流充电,26分钟后充电完成,总耗时1小时27分钟。

电量曲线方面,可以看到充至20%用16分钟,充至50%用时35分钟,同时充入能量为8.33Wh,第54分钟充入电量80%,充入能量13.3Wh,完全充满则需1小时27分钟,完全充满能量为16.6Wh。

2C充电

首先使用2C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯充电,设置电流为 8000mA,充电截止电压为 4.2V。

接通电源后,电压、功率持续上升,在27分钟左右功率达到33.6W峰值,同时功率持续下降并进入涓流充电,33分钟后充电完成,总耗时60分钟。

电量曲线方面,可以看到充至20%用6分钟,充至50%用时16分钟,同时充入能量为8.21Wh,第25分钟充入电量80%,充入能量13.1Wh,完全充满则需60分钟,完全充满能量为16.4Wh。

通过2050快充测试

经测试,一川新能源INR21700-40P全极耳电芯在2C(8A)电流下,通过 ChargerLAB 充电实验室的2050快充测试,表现优异。

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在日常生活中,快充已覆盖了大部分场景,大家却难判断快充带来的直观感受,ChargerLAB充电实验室为此推出“1050”“2050”“3050” 快充测试,以 “10分钟 / 20 分钟 / 30 分钟充电 50%” 为指标,用量化标准帮用户快速感知充电速度、简化选购决策。

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放电测试

放电测试将在25±2℃环境中使用恒流放电,统计其总耗时及其放出容量及能量数值。

0.2C放电

绘制出折线图,设置电流为 800mA,0.2C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.67V,放到截止电压为2.5V,耗时约5小时19分钟,放出容量4265mAh,放出能量15.64Wh。

0.5C放电

绘制出折线图,设置电流为 2000mA,0.5C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.65V,放到截止电压为2.5V,耗时约2小时06分钟,放出容量4206mAh,放出能量15.36Wh。

1C放电

绘制出折线图,设置电流为 4000mA,1C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.63V,放到截止电压为2.5V,耗时约1小时02分钟,放出容量4164mAh,放出能量15.10Wh。

3C放电

绘制出折线图,设置电流为 12000mA,3C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.52V,放到截止电压为2.5V,耗时约20分钟,放出容量4151mAh,放出能量14.63Wh。

5C放电

绘制出折线图,设置电流为 20000mA,5C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.46V,放到截止电压为2.5V,耗时约12分钟,放出容量4199mAh,放出能量14.54Wh。

8C放电

绘制出折线图,设置电流为 32000mA,8C为一川新能源INR21700-40P全极耳电芯放电,均压 3.37V,放到截止电压为2.5V,耗时约8分钟,放出容量4283mAh,放出能量14.44Wh。

从表格数据可以清晰看到,一川新能源 INR21700-40P 全极耳电芯在全倍率区间的放电容量均高于标称 4000mAh,容量冗余充足;放电能量从低倍率的 15.64Wh 到 8C 高倍率的 14.44Wh,整体衰减幅度极小,并未因电流提升出现能量大幅跳水的情况。

放电时长则与倍率成反比,从 0.2C 的 5 小时 19 分钟缩短至 8C 的 8 分钟,覆盖了从长续航低负载到大功率高输出的各类使用场景。

对比可见,电芯实际放电能量整体优于标称值:0.2C~1C 常规放电区间,放电能量达到 14.4~15.64Wh;随着倍率提升,放电能量逐步回落,其中8C 高倍率为全测试档位中能量最低的一档,放出能量 14.44Wh,与标称额定能量 14.4Wh 基本持平、仅略有超出。

这一表现得益于全极耳结构带来的≤5mΩ 极低内阻,大幅降低了大电流下的欧姆损耗与极化发热,即便在 8C 工况下仍能保证接近标称的能量转换效率。

再来看看放电容量表现,放电容量最高的是0.2C倍率(4265mAh),其次是8C倍率(4283mAh),最低的是3C倍率(4151mAh)。

充电温度测试

温度测试部分,电池交易网将对各个充电倍率的温度进行测量,节点为第30分钟。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以0.2C倍率进行充电30分钟,表面最高温度为28.2℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以0.5C倍率进行充电30分钟,表面最高温度为28.1℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以1C倍率进行充电30分钟,表面最高温度为30.3℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以2C倍率进行充电30分钟,表面最高温度为39.6℃左右。

放电温度测试

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以0.2C倍率进行放电30分钟,表面最高温度为28℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以0.5C倍率进行放电30分钟,表面最高温度为28℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以1C倍率进行放电30分钟,表面最高温度为29.9℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以3C倍率进行放电20分钟,表面最高温度为47.6℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以5C倍率进行放电12分钟,表面最高温度为49.4℃左右。

一川新能源INR21700-40P全极耳电芯以8C倍率进行放电8分钟,表面最高温度为83.9℃左右。

电池交易网总结

综合全项实测结果来看,一川新能源 INR21700-40P 全极耳电芯精准落地了 “高倍率输出” 的产品定位,各项实测表现均达到甚至超出标称参数预期。

基础素质层面,电芯工艺规整、标识完备,尺寸重量符合 21700 规格标准;实测内阻仅 3.19~3.38mΩ,远优于≤5mΩ 的标称值,为大电流工况下的低损耗、低温升打下了坚实基础。充电方面 2C 倍率下 60 分钟满电、通过 2050 快充测试,快充能力扎实可靠。

放电方面 0.2C 至 8C 全档位容量均高于标称 4000mAh,容量冗余充足,即便 8C 高倍率放电能量仍与标称 14.4Wh 基本持平,未出现明显衰减,倍率释放能力亮眼。温度表现层面,常规充放电倍率下温升控制平缓,高倍率放电下的温升符合高功率电芯的工作特性,搭配 80℃温度截止保护机制,可在功率输出与安全边界之间取得合理平衡。

整体而言,这款电芯兼顾了可靠的基础性能与突出的高倍率输出能力,可充分适配电动工具、园林工具、工业机器人、大功率储能等对瞬时功率和持续输出有高要求的场景。配合同系列 5000mAh 高容量版本,一川新能源 21700 全极耳电芯矩阵覆盖了极致功率与均衡全能两类核心需求,为下游应用提供了清晰灵活的选型路径。