Industrija litijevih baterij je znatno napredovala pri izpolnjevanju naraščajočih potreb po energiji elektronike in opreme, vključno z električnimi orodji, avtomobili in medicinskimi napravami. V zadnjih dveh desetletjih, različne velikosti in oblike litijevih baterij so bili proizvedeni kot odgovor na nihajoče povpraševanje. Modeli s cilindričnimi celicami so doživeli ogromno rast, pri čemer modela 18650 in 21700 tekmujeta za velikost in zmogljivost.
Osnove baterijskih celic 18650
Baterijska celica 18650, ki jo je Panasonic predstavil leta 1994 in jo optimiziral leta 2013, meri 18 mm v premer in 65 mm v dolžino. Ima kapacitete od 1200 mAh do 3600 mAh in deluje pri približno 3,6 do 3,7 voltih.
Povpraševanje je doseglo vrhunec okoli leta 2011 zaradi porasta električnih vozil, kot je Tesla, dronov in medicinskih naprav, kar je povzročilo skoraj 2,55 milijarde proizvedenih celic v tem letu.
Vendar se je povpraševanje zmanjšalo, saj se elektronika premika proti tanjšim oblikam, ki zahtevajo večjo moč. Zaskrbljenost zaradi morebitnega pomanjkanja baterij za električna vozila je vodila proizvajalce do prevelike ponudbe celic.
Da bi zadostili vse večjim potrebam po baterijah z večjo zmogljivostjo, bodo morda potrebni novejši modeli, kot je 21700.
Osnove baterijskih celic 21700
Celice 21700, ki sta jih leta 2017 predstavila Panasonic in Tesla, merijo 21 mm v premer in 70 mm v dolžino.
So večje od celic 18650 in ponujajo kapaciteto od 4.000 do 5.000 mAh z nazivno napetostjo od 3,6 do 3,7 voltov.
Te cilindrične baterije, ki so na voljo kot zaščitene (z varnostnimi funkcijami) ali nezaščitene (brez varnosti), so lahko ravne ali imajo zasnovo z gumbi, posebej zasnovane za zamenjavo 18650 v električnih vozilih.
Primerjava celic 18650 proti 21700
Zmogljivost celice
Zmogljivost baterije 18650 celic je zaradi njihove velikosti omejena na približno 3600 mAh.
Nasprotno pa lahko baterija 21700 doseže največjo kapaciteto 5000 mAh, kar predstavlja 42-odstotno povečanje.
Stroški
Tesline uradne informacije kažejo, da sistem litijeve baterije 21700 stane 155 $/kWh, medtem ko sistem 18650 stane 171 $/kWh, kar ima za posledico znižanje stroškov za približno 9 %.
Višji stroški modela 18650 so posledica njegove potrebe po več surovin za doseganje enake zmogljivosti. Na primer, baterija s 100 Ah zahteva 20 enot s celicami 5000 mAh 21700, potrebuje pa 30 enot s celicami 3300 mAh 18650.
Gostota energije
Baterija 21700 ima energijska gostota skoraj 300 Wh/kg, medtem ko 18650 doseže le 250 Wh/kg. To pomeni, da je gostota energije 21700 skoraj 20 % večja kot pri 18650.
Aplikacija
- 21700: električna vozila, električna orodja, visokozmogljiva elektronika, brezpilotna letala
- 18650: svetilke, naprave za uparjanje, prenosni polnilci
Predvidevanje prihodnjih trendov v industriji baterij
Elektronski in avtomobilski sektor se zaradi proizvodne učinkovitosti in povečane zmogljivosti preusmerja na litijeve celice 21700.
Medtem ko imajo lahko celice v vrečkah višje proizvodne stroške, celici 18650 in 21700 zagotavljata možnosti za znižanje stroškov. Pričakuje se, da bo tehnološki napredek sčasoma znižal stroške proizvodnje vrečk.
Daljši čas delovanja modela 21700 ga postavlja kot primerno zamenjavo za 18650; vendar bodo proizvajalci še vedno uporabljali celice 18650, kjer so potrebne manjše velikosti ali nižje zmogljivosti.
Z razvojem industrije bo povpraševanje po lahkih baterijah s prilagodljivo zasnovo ostalo v povpraševanju, kar bo spodbudilo premik k celicam z večjo zmogljivostjo, hkrati pa omogočil gladke prehode iz 18650 na 21700 brez popolnega preoblikovanja.
Zaključek
Vrhunski proizvajalci celic prehajajo z modela 18650 na model 21700 celic. Ko bo ta zasnova vse pogostejša, se bodo pojavile različice glede na potrebe aplikacije. Ključni dejavnik je možnost ravnih celic; če se ploščata celica ujema z zmogljivostjo cilindričnega 21700, bo povpraševanje močno naraslo.
Vendar se bo povpraševanje po celicah 18650 nadaljevalo v vojaških, medicinskih in avtomobilskih aplikacijah. Ker je trg nasičen z 21700 modeli, lahko proizvajalci zmanjšajo proizvodnjo 18650 baterij. Svetovanje z a proizvajalec baterijskega paketa kot je Holo Battery, lahko podjetjem pomaga oceniti trenutne potrebe po baterijah in predvideti prihodnje spremembe z razvojem tehnologij.
Sorodni članek:
