Industria bateriilor cu litiu a făcut progrese semnificative pentru a satisface cerințele tot mai mari de energie ale electronicelor și echipamentelor, inclusiv unelte electrice, mașini și dispozitive medicale. În ultimele două decenii, diferite dimensiuni și forme ale bateriilor cu litiu au fost produse ca răspuns la cererea fluctuantă. Modelele de celule cilindrice au înregistrat o creștere masivă, modelele 18650 și 21700 concurând pentru dimensiune și capacitate.
18650 Elemente de bază ale celulei bateriei
Celula bateriei 18650, debutată de Panasonic în 1994 și optimizată în 2013, măsoară 18 mm în diametru și 65 mm în lungime. Are capacități cuprinse între 1.200 mAh și 3.600 mAh și funcționează la aproximativ 3,6 până la 3,7 volți.
Cererea a atins un vârf în jurul anului 2011 din cauza creșterii vehiculelor electrice precum Tesla, a dronelor și a dispozitivelor medicale, rezultând aproape 2,55 miliarde de celule produse în acel an.
Cu toate acestea, cererea a scăzut pe măsură ce electronicele se îndreaptă către modele mai subțiri care necesită putere mai mare. Preocupările legate de potențiala lipsă de baterii pentru vehiculele electrice i-au determinat pe producători să furnizeze în exces celule.
Pentru a satisface nevoia tot mai mare de baterii de capacitate mai mare, pot fi necesare modele mai noi, cum ar fi 21700.
21700 Bazele celulei bateriei
Celulele 21700, introduse în 2017 de Panasonic și Tesla, măsoară 21 mm în diametru și 70 mm în lungime.
Sunt mai mari decât celulele 18650 și oferă o capacitate de 4.000 până la 5.000 mAh cu o tensiune nominală de 3,6 până la 3,7 volți.
Disponibili protejate (cu elemente de siguranță) sau neprotejate (fără siguranță), aceste baterii cilindrice pot fi descărcate sau au un design cu buton, special concepute pentru a înlocui 18650 în vehiculele electrice.
Comparație de celule 18650 vs 21700
Capacitatea celulei
Capacitatea bateriei de 18650 de celule este limitată la aproximativ 3.600mAh datorită dimensiunii lor.
În schimb, bateria 21700 poate atinge o capacitate maximă de 5.000mAh, reprezentând o creștere cu 42%.
Cost
Informațiile oficiale ale Tesla indică faptul că sistemul de baterii cu litiu 21700 costă 155 USD/kWh, în timp ce sistemul 18650 costă 171 USD/kWh, rezultând o reducere a costurilor de aproximativ 9%.
Costul mai mare al 18650 se datorează nevoii sale de mai multe materii prime pentru a atinge aceeași capacitate. De exemplu, o baterie de 100 Ah necesită 20 de unități de 5.000 mAh 21700 celule, dar are nevoie de 30 de unități de 3.300 mAh 18650 celule.
Densitatea energetică
Bateria 21700 are un densitatea energetică de aproape 300 Wh/kg, în timp ce 18650 ajunge la doar 250 Wh/kg. Aceasta înseamnă că densitatea de energie a lui 21700 este cu aproape 20% mai mare decât cea a lui 18650.
Aplicație
- 21700: vehicule electrice, scule electrice, electronice de înaltă performanță, drone
- 18650: lanterne, dispozitive de vapoare, încărcătoare portabile
Anticiparea tendințelor viitoare în industria bateriilor
Sectoarele electronice și auto se transformă la celulele cu litiu 21700 pentru eficiența de producție și capacitatea sporită.
În timp ce celulele pungă pot avea costuri de producție mai mari, atât celulele 18650, cât și 21700 oferă căi de reducere a costurilor. Se așteaptă ca progresele tehnologice să reducă costurile de producție a celulelor de pungă în timp.
Timpul de funcționare mai lung al lui 21700 îl poziționează ca un înlocuitor potrivit pentru 18650; cu toate acestea, producătorii vor folosi în continuare celule 18650 acolo unde sunt necesare dimensiuni mai mici sau capacități mai mici.
Pe măsură ce industria evoluează, bateriile ușoare cu design adaptabil vor rămâne la cerere, determinând o trecere către celule de capacitate mai mare, permițând în același timp tranziții ușoare de la 18650 la 21700 fără reproiectări complete.
Concluzie
Producătorii de celule de top trec de la modelul 18650 la cel 21700. Pe măsură ce acest design devine mai comun, vor apărea variații în funcție de nevoile aplicației. Un aspect cheie este potențialul celulelor plate; dacă o celulă plată se potrivește cu performanța unui 21700 cilindric, cererea va crește.
Cu toate acestea, cererea pentru 18650 de celule va continua în aplicațiile militare, medicale și auto. Pe măsură ce piața se saturează cu 21700 de modele, producătorii pot reduce producția de 18650 de baterii. Consultanta cu a producator de baterii precum Holo Battery poate ajuta companiile să evalueze nevoile actuale de baterii și să anticipeze schimbările viitoare pe măsură ce tehnologiile evoluează.
Articol înrudit:
