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全面介紹21700和18650電芯及它們的區別

來源:深圳中美創力實業有限公司發布時間:2022.01.03 16:16:36 關注:117

圓柱鋰離子電池18650電池和21700電池應用非常廣泛,有些新入行的朋友還不是太了解它們之間的區別,小編搜集整理了詳細資料,方便大家了解參考。

18650電池介紹

18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池,由于鎳氫電池現在比較少用,所以現在多指鋰離子電池。18650是鋰離子電池的鼻祖--日本SONY公司當年為了節省成本而定下的一種標準性的鋰離子電池型號,其中18表示直徑為18mm,65表示長度為65mm,0表示為圓柱形電池。常見的18650電池有三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池。

說起18650電池,就不得不提起特斯拉,特斯拉在進行電動汽車電池開發時,測試了很多種類的電池,但最后把目標鎖定在18650電池,將18650電芯作為新能源電動汽車電池的技術路線??梢哉f,特斯拉之所以能夠擁有不遜于傳統燃油車的性能表現,除了電動機技術之外,還要得益于特斯拉先進的電池技術。那么特斯拉為何選定18650電池作為其動力之源呢?

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18650電芯優點

工藝成熟一致性高

在進入新能源汽車領域前,18650電池便已廣泛應用在電子產品中,是最早、最成熟、最穩定的鋰離子電池,經過多年的經驗累積,日本廠商將18650電池在消費類產品所積累的先進技術極好地應用于車載電池領域。松下是全球電池技術和規模最大的企業之一,相較于其他廠商,產品缺陷最少,規模較大,也便于從中挑選出一致性好的電池。

相比之下,其他電池例如層疊式鋰離子電池遠不夠成熟,許多產品連尺寸、大小等都不能統一,電池廠商所具備的生產工藝也不能滿足條件??偟膩碚f,電池的一致性達不到18650電池的水準。如果電池的一致性達不到要求,大量電池串、并聯形成的電池組的管理也將不能讓每個電池的性能更好地發揮,而18650電芯可以很好地解決這一問題。

安全性能高

18650鋰電池安全性能高,不爆炸,不燃燒;無毒,無污染,經過RoHS商標認證;且耐高溫性能好,65度條件下放電效率達100%。

18650電池一般采用鋼殼封裝,在汽車發生碰撞等極端情況下,更能盡量減少安全事故的發生,安全性更高。除此之外,18650每個電池單元的尺寸小,將每個單元的能量可控制在較小的范圍,與使用大尺寸電池單元相比,即使電池組的某個單元發生故障,也能降低故障帶來的影響。

能量密度高

18650鋰電池的容量一般為1200mah~3600mah之間,而一般電池容量只有800mah左右,如果組合起來成18650鋰電池組,那18650鋰電池組可以突破5000mah。它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5到2倍,而且具有很低的自放電率。18650電芯的能量密度目前能夠達到250Wh/kg的水平,滿足特斯拉高續航里程的要求。

成本低性價比高

18650鋰電池的使用壽命很長,正常使用時循環壽命可達500次以上,是普通電池的兩倍以上。18650產品的技術成熟程度高,結構設計、制造技術還有制造設備,以及衍生的18650模組的技術都很成熟,這些都使得它的運行成本和維護成本降低。

目前應用比較廣泛的18650電池已有多年的發展歷史,相對其他類型電池技術雖然較成熟,但依然面臨著產熱高、成組復雜、無法實現快充等問題。在這樣的背景下,21700圓柱三元電池應運而生。

21700電池簡介

電池21700是圓柱型電池的型號,具體指:21——指圓柱電池的外徑為21mm;700——指圓柱電池的高度為70.0mm。
這是為了適應電動汽車對更長續行里程的要求,為提高車輛電池空間有效利用率,而開發出的新型號。同種材料,21700相比常見的18650圓柱鋰電池,容量可以高35%以上。

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21700電芯優點

1)電池單體容量提升35%。

以特斯拉生產的21700電池為例,從18650型號切換至21700型號后,電池單體電池容量可以達到3~4.8Ah,大幅提升35%。

(2)電池系統能量密度提升約20%。

特斯拉披露的數據來看,早期使用的18650電池系統能量密度約250Wh/kg,后來其生產的21700電池系統能量密度在300Wh/kg左右,21700電池的體積能量密度比原有的18650高出近20%。

(3)系統的成本預計下降9%左右。

從特斯拉披露的電池價格信息分析,21700電池的動力鋰電池系統售價為170美元/Wh,而18650電池系統的售價為185美元/Wh。在Model3上使用21700電池后,僅電池系統成本就可以下降約9%。

(4)系統的重量預計下降10%左右。

21700整體體積大于18650,隨著單體容量提升后,單體能量密度更高,所以同等能量下所需電池單體的數量可減少約1/3,在降低系統管理難度的同時也將減少電池包采用的金屬結構件及電氣配件的數量,這進一步降低了電池的重量。三星SDI改用一套新型21700電池之后,發現系統相比目前的電池減少10%重量。

保持了18650型電池所具有的高可靠性和穩定的性能,21700電池性能在各方面均比18650有較大提升。此外,相較于其他電池型號,21700從電池原材料選用、制作工藝和技術流程等方面,都和技術較成熟的18650電池相似。因此18650與21700的產線大部分可以兼容,部分企業比較穩妥的辦法是在生產線上做文章,將生產線向21700和18650兼容上靠攏。

動力電池追求高比能已成不可逆的趨勢,眾多電池企業開始把目光轉向布局21700電池。一些企業的生產線從國外進口,但組裝上都是自己進行,因此可以投入較少的成本實現18650向21700的轉化。

18650與21700鋰電池的區別

18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池,由于鎳氫電池現在比較少用,所以現在多指鋰離子電池。電池21700是圓柱型電池的型號,具體指:21——指圓柱電池的外徑為21mm;700——指圓柱電池的高度為70.0mm。21700與18650鋰電池最直觀的區別就是尺寸變大了。

由于電池材料性能的限制,通過增加體積來提高能量密度成為企業重點考慮的對象。我國明確提出要在2020年動力電池單體能量密度突破300Wh/kg,動力電池系統能量密度達到260Wh/kg;2025年動力電池系統能量密度要達到350Wh/kg。動力鋰電池持續提升的能量密度要求勢必持續助推動力鋰電池型號的變革。

21700電池系統的能量密度在300Wh/kg左右,比其原來18650電池系統的250Wh/kg約提高20%。電池單體電池容量的提升意味著同等能量下所需電芯的數量減少約1/3,如此以來降低了系統管理難度、簡化金屬結構件等配件數量,雖然單個電芯的重量和成本提升了,但是電池系統PACK的重量和成本卻得到了降低。

21700電池對比18650電池都是鋰電池,只是鋰電池的規格不同,電壓都是一樣的,但區別是尺寸和電池容量,21700的肯定要比18650的尺寸大,容量也大。

以上就是21700和18650電芯及它們的區別相關詳細介紹,希望可以幫到大家。

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