リチウム電池業界は、電動工具、自動車、医療機器などのエレクトロニクスや機器の電力需要の増大に応えるために大きな進歩を遂げてきました。過去20年間にわたり、 リチウム電池のさまざまなサイズと形状 変動する需要に応じて生産されています。円柱状細胞モデルには、18650および21700モデルがサイズと容量を競う大成長が見られました。
18650バッテリーセルの基本
1994年にパナソニックによってデビューし、2013年に最適化された18650のバッテリーセルは、直径18mm、長さ65mmです。容量は1,200 mAhから3,600 mAhの範囲で、約3.6〜3.7ボルトで動作します。
テスラ、ドローン、医療機器などの電気自動車の増加により、2011年頃に需要がピークに達し、その後25億5,000億近くのセルが生産されました。
ただし、電子機器がより高い電力を必要とするよりスリムな設計に向かって移動するにつれて、需要は減少しています。電気自動車の潜在的なバッテリー不足に関する懸念により、製造業者は供給過剰細胞に導かれました。
高容量のバッテリーの必要性の高まりを満たすには、21700のような新しいモデルが必要になる場合があります。
21700バッテリーセルの基本
2017年にパナソニックとテスラによって導入された21700セルは、直径21mm、長さ70mmです。
それらは18650セルよりも大きく、3.6〜3.7ボルトの公称電圧で4,000〜5,000 mAhの容量を提供します。
保護されている（安全機能を備えた）または保護されていない（安全性のない）（安全性のない）これらの円筒形のバッテリーは、18650を電気自動車に置き換えるように特別に設計されたボタントップの設計を平らにすることができます。
18650対21700セルの比較
セル容量
18650セルのバッテリー容量は、サイズのため、約3,600mAhに制限されています。
対照的に、21700バッテリーは5,000mAhの最大容量に達することがあり、42％の増加を表します。
料金
Teslaの公式情報は、21700リチウムバッテリーシステムの価格が155ドル/kWhで、18650システムの費用は171ドル/kWhであり、コスト削減は約9％です。
18650年のコストが高いのは、同じ能力を達成するためにより多くの原材料が必要なためです。たとえば、100AHバッテリーには20ユニットの5,000mAh 21700セルが必要ですが、3,300MAH 18650セルの30ユニットが必要です。
エネルギー密度
21700バッテリーには エネルギー密度 ほぼ300 wh/kgのうち、18650は250 wh/kgにしか達しません。これは、21700のエネルギー密度が18650のエネルギー密度よりもほぼ20％高いことを意味します。
応用
- 21700：電気自動車、電動工具、高性能エレクトロニクス、ドローン
- 18650：懐中電灯、vapingデバイス、ポータブル充電器
バッテリー産業の将来の傾向を予測します
電子機器と自動車セクターは、製造効率と能力の向上のために21700リチウムセルにシフトしています。
ポーチセルは生産コストが高くなる可能性がありますが、18650と21700の両方のセルの両方がコスト削減の道を提供します。技術の進歩は、時間の経過とともにポーチセルの製造コストを削減することが期待されています。
21700年のランタイムが長くなると、18650年の適切な代替品として位置付けられています。ただし、メーカーは、サイズが小さいまたは低い容量が必要な18650セルを引き続き使用します。
業界が進化するにつれて、適応性のある設計を備えた軽量のバッテリーは需要が維持され、完全な再設計なしで18650年から21700年までのスムーズな移行を可能にしながら、より高い容量のセルへの移行を促します。
結論
一流の細胞メーカーは、18650年から21700セルモデルにシフトしています。この設計がより一般的になると、アプリケーションのニーズに基づいてバリエーションが出現します。重要な考慮事項は、フラット細胞の可能性です。平らなセルが円筒形の21700の性能と一致する場合、需要は急増します。
ただし、18650年の細胞の需要は、軍事、医療、および自動車用途で継続されます。市場が21700の設計で飽和するため、メーカーは18650バッテリーの生産を減らす可能性があります。とのコンサルティング バッテリーパックメーカー Holoバッテリーのように、企業は現在のバッテリーのニーズを評価し、技術が進化するにつれて将来の変化を予測するのに役立ちます。
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