Litiumbatteriindustrien har gjort betydelige fremskritt for å møte de økende strømkravene til elektronikk og utstyr, inkludert elektroverktøy, biler og medisinsk utstyr. I løpet av de siste to tiårene, ulike størrelser og former av litiumbatterier er produsert som svar på svingende etterspørsel. Sylindriske cellemodeller har sett en massiv vekst, med 18650- og 21700-modellene som konkurrerer om størrelse og kapasitet.
Grunnleggende om 18650 battericelle
18650-battericellen, debutert av Panasonic i 1994 og optimalisert i 2013, måler 18 mm i diameter og 65 mm i lengde. Den har kapasiteter fra 1200 mAh til 3600 mAh og opererer på omtrent 3,6 til 3,7 volt.
Etterspørselen toppet seg rundt 2011 på grunn av økningen av elektriske kjøretøy som Tesla, droner og medisinsk utstyr, noe som resulterte i nesten 2,55 milliarder celler produsert det året.
Etterspørselen har imidlertid avtatt ettersom elektronikk beveger seg mot slankere design som krever høyere kraft. Bekymringer over potensiell batterimangel for elektriske kjøretøy førte til at produsenter overforsyning av celler.
For å møte det økende behovet for batterier med høyere kapasitet, kan nyere modeller som 21700 være nødvendig.
Grunnleggende om 21700 battericelle
21700-cellene, introdusert i 2017 av Panasonic og Tesla, måler 21 mm i diameter og 70 mm i lengde.
De er større enn 18650-cellene og tilbyr en kapasitet på 4000 til 5000 mAh med en nominell spenning på 3,6 til 3,7 volt.
Tilgjengelig som beskyttet (med sikkerhetsfunksjoner) eller ubeskyttet (uten sikkerhet), kan disse sylindriske batteriene være flate eller ha en knapp-topp-design, spesielt designet for å erstatte 18650 i elektriske kjøretøy.
18650 vs 21700 cellesammenligning
Cellekapasitet
Batterikapasiteten til 18650 celler er begrenset til omtrent 3600mAh på grunn av størrelsen.
Derimot kan 21700-batteriet nå en maksimal kapasitet på 5000 mAh, noe som representerer en økning på 42 %.
Koste
Teslas offisielle informasjon indikerer at 21700 litiumbatterisystemet koster $155/kWh, mens 18650-systemet koster $171/kWh, noe som resulterer i en kostnadsreduksjon på rundt 9%.
Den høyere kostnaden for 18650 skyldes behovet for flere råvarer for å oppnå samme kapasitet. For eksempel krever et 100Ah batteri 20 enheter med 5000 mAh 21700 celler, men trenger 30 enheter med 3300mAh 18650 celler.
Energitetthet
21700-batteriet har en energitetthet på nesten 300 Wh/kg, mens 18650 bare når 250 Wh/kg. Dette betyr at 21700-tallets energitetthet er nesten 20% høyere enn for 18650.
Søknad
- 21700: elektriske kjøretøy, elektroverktøy, høyytelseselektronikk, droner
- 18650: lommelykter, vapingapparater, bærbare ladere
Forutse fremtidige trender i batteriindustrien
Elektronikk- og bilsektoren går over til 21700 litiumceller på grunn av sin produksjonseffektivitet og forbedrede kapasitet.
Mens poseceller kan ha høyere produksjonskostnader, gir både 18650 og 21700 celler muligheter for kostnadsreduksjon. Teknologiske fremskritt forventes å redusere produksjonskostnadene for poseceller over tid.
21700s lengre kjøretid posisjonerer den som en passende erstatning for 18650; imidlertid vil produsenter fortsatt bruke 18650-celler der mindre størrelser eller lavere kapasitet er nødvendig.
Etter hvert som industrien utvikler seg, vil lette batterier med tilpasningsdyktig design fortsatt være etterspurt, noe som fører til et skifte mot celler med høyere kapasitet samtidig som det tillater jevne overganger fra 18650 til 21700 uten fullstendig redesign.
Konklusjon
Toppcelleprodusenter skifter fra 18650- til 21700-cellemodellen. Etter hvert som denne utformingen blir mer vanlig, vil variasjoner dukke opp basert på bruksbehov. En viktig faktor er potensialet for flate celler; hvis en flat celle matcher ytelsen til en sylindrisk 21700, vil etterspørselen øke.
Etterspørselen etter 18650 celler vil imidlertid fortsette i militære, medisinske og bilapplikasjoner. Ettersom markedet mettes med 21700 design, kan produsenter redusere produksjonen av 18650 batterier. Rådgivning med a batteripakkeprodusent som Holo Battery kan hjelpe selskaper med å vurdere nåværende batteribehov og forutse fremtidige endringer etter hvert som teknologiene utvikler seg.
Relatert artikkel:
