什么是21700電池？21700電池和18650電池有什么不同
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-26 14:42
點擊量：次
隨著近幾年新能源汽車的火熱發(fā)展，鋰電池也隨之大火。動力電池一直是新能源汽車的重要領域，誰掌握了動力電池，誰就掌握了新能源汽車。而在動力電池中，最受矚目的當屬鋰離子電池。
鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5～2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應”以及不含有毒物質(zhì)，鋰離子電池的這些優(yōu)點使其在新能源汽車領域得到了廣泛應用。
如今應用較廣泛的圓柱鋰離子電池有18650電池以及21700電池。
18650電池：
18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池，由于鎳氫電池現(xiàn)在比較少用，所以現(xiàn)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(jié)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(fā)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(shù)路線?？梢哉f，特斯拉之所以能夠擁有不遜于傳統(tǒng)燃油車的性能表現(xiàn)，除了電動機技術(shù)之外，還要得益于特斯拉先進的電池技術(shù)。那么特斯拉為何選定18650電池作為其動力之源呢?
優(yōu)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(chǎn)品中，是最早、最成熟、最穩(wěn)定的鋰離子電池，經(jīng)過多年的經(jīng)驗累積，日本廠商將18650電池在消費類產(chǎn)品所積累的先進技術(shù)極好地應用于車載電池領域。松下是全球電池技術(shù)和規(guī)模最大的企業(yè)之一，相較于其他廠商，產(chǎn)品缺陷最少，規(guī)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(chǎn)品連尺寸、大小等都不能統(tǒng)一，電池廠商所具備的生產(chǎn)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(lián)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(fā)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(jīng)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(fā)生碰撞等極端情況下，更能盡量減少安全事故的發(fā)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(fā)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(xù)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(huán)壽命可達500次以上，是普通電池的兩倍以上。18650產(chǎn)品的技術(shù)成熟程度高，結(jié)構(gòu)設計、制造技術(shù)還有制造設備，以及衍生的18650模組的技術(shù)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(fā)展歷史，相對其他類型電池技術(shù)雖然較成熟，但依然面臨著產(chǎn)熱高、成組復雜、無法實現(xiàn)快充等問題。在這樣的背景下，21700圓柱三元電池應運而生。
2017年1月4日，特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電池開始量產(chǎn)，并強調(diào)這是目前可量產(chǎn)電池中能量密度最高且成本最低的電池?！‰姵?1700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(xù)行里程的要求，為提高車輛電池空間有效利用率，而開發(fā)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。
新型21700具有四大顯著的優(yōu)勢：
(1)電池單體容量提升35%。以特斯拉生產(chǎn)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(tǒng)能量密度提升約20%。特斯拉披露的數(shù)據(jù)來看，早期使用的18650電池系統(tǒng)能量密度約250Wh/kg，后來其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)售價為170美元/Wh，而18650電池系統(tǒng)的售價為185美元/Wh。在Model3上使用21700電池后，僅電池系統(tǒng)成本就可以下降約9%。
(4)系統(tǒng)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(shù)量可減少約1/3，在降低系統(tǒng)管理難度的同時也將減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及電氣配件的數(shù)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(fā)現(xiàn)系統(tǒng)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(wěn)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(shù)流程等方面，都和技術(shù)較成熟的18650電池相似。因此18650與21700的產(chǎn)線大部分可以兼容，部分企業(yè)比較穩(wěn)妥的辦法是在生產(chǎn)線上做文章，將生產(chǎn)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(yè)開始把目光轉(zhuǎn)向布局21700電池。一些企業(yè)的生產(chǎn)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(xiàn)18650向21700的轉(zhuǎn)化。
目前國內(nèi)廠商代表有力神電池、比克電池、億緯鋰能、猛獅科技等企業(yè)，除此之外，天臣新能源、天鵬電源、創(chuàng)明新能源、智慧能源、智航新能源、橫店東磁、海四達、安徽泰能等電池企業(yè)也紛紛布局21700電池。
