電池家族中種類繁多,但是目前市場量產和重點研究開發的型號相對集中,21700上市到現在僅僅一年時間,就具摧枯拉朽之勢,已經引領了電池企業布局高潮。傳統的18650應用十分廣泛,保持高市場佔有率,未來是否會被21700取代?本文將進行簡要分析。
一、什麼是18650電池和21700電池?
電池行業領域通用的是一種IEC國際標準。IEC(國際電工委員會International Electrical Commission)為了促進世界電工電子領域的標準化而制定了IEC電池標準。IEC61960就是針對鋰電池電芯及電池產品的電性能指標參數(容量、循環、內阻等)進行規範的標準。
根據IEC61960標準,鋰電池電芯型號標識主要由以下部分組成:
第一部分(3個字母):
第1個字母表示電池的負極材料。I表示有內置電池的鋰離子,L表示鋰金屬電極或鋰合金電極。
第2個字母表示電池的正極主要活性材料。C表示基於鈷的電極,N表示基於鎳的電極,M表示基於錳的電極,V表示基於釩的電極,以及T表示基於鈦的電極。
第3個字母表示電池的形狀。R表示圓柱形的電池,L表示方形的電池。
第二部分(5/6位數字):
圓柱形電池字母後跟5位數字代表電池尺寸規格,前兩位代表圓形直徑(mm)、中間兩位代表電池高度(mm)*10,最後一位沒有含義為0。當以上任意規格>=100mm,兩個數字之間加「/」。常見的型號如14500,14650, 17490,18500, 18650,26500。
常見圓柱形電芯規格型號:比克18650 2200mAh 3.7V ,三洋18650 2500mAh 3.7V。
方形電池字母後跟6位數字,同樣也代表電池尺寸規格,前兩位代表電池厚度(mm),中間兩位為電池寬度(mm),最後兩位為電池高度(mm)。當以上任意規格>=100mm,兩個數字之間加「/」;當以上任意規格<1mm,則在此尺寸前加字母「t」,並將此單位擴大10倍。常見比克、三洋方型電芯規格型號:比克063450A 1200mAh 3.7V ,三洋UF103450P 1880mAh 3.7V。
方形電池在規格最後可加一位字母,表示電池材質,S代表鋼殼,A代表鋁殼。
最後,可再加一位數字,表示並聯的電池單體數量,如果為1則不顯示。
˙ ICR18650型號表示:圓柱形鋰離子電池,正極主要材料為鈷,直徑18mm,高度65mm
˙ ICR20/1050型號表示:圓柱形鋰離子電池,正極材料為鈷,直徑20mm,高度105mm
˙ ICP063048S型號代表:方形二次鋰離子電池,正極主要材料為鈷,厚度為6毫米,寬度為30毫米,高度為48毫米,S代表鋼殼
˙ ICPt733448型號表示:方形二次鋰離子電池,正極材料為鈷,厚度為0.7mm,寬度為34mm,高度為48mm。
二、為何市場選用圓柱形電池?
首先從電池性能和生產成本的角度,講講幾種不同形狀電池的特點。
圓柱形電池是最古老的電池形態,它的優點包括生產工藝成熟,產品良率高,電池結構穩定,應用範圍廣,綜合性能突出,整體成本有優勢。其缺點也比較明顯,圓柱形電池一般採用鋼殼或鋁殼封裝,會比較重,比能量相對較低。而且安全性較差,電池循環壽命較短。而且因為體積小巧可以在很多範圍內使用。
隨著動力電池興起,方形電池在國內應用普及率越來越高。而且相對於圓柱形電池,方形電池結構簡單,重量較輕比能量較高。由於方形可依需求定製尺寸,故市場上型號較多,工藝很難統一,對成本來說是個挑戰。
目前市場上還有軟包電池,軟包電池與圓柱形及方形相比,因其外包裝為鋁塑材料製成,只會鼓漲而不會爆炸,故安全性能更好,而且重量也更輕便。其形狀可以依據需求定製,可以做到超薄,也可以做成圓柱形方形或三角形等。另外軟包電池容量更大、內阻更小、壽命更長,總的來說軟包電池性能更好。但是軟包電池目前型號較少,開發成本較高。