22 Jahre Batterieanpassung

Wie 14 Power-Batterie-Unternehmen über 18650- und 21700-Batterie-Layouts verfügen

Dec 05, 2019   Seitenansicht:1446

IEC internationaler Standard

In der Batterieindustrie ist ein internationaler IEC-Standard üblich. Die IEC (International Electrotechnical Commission) hat den IEC-Batteriestandard festgelegt, um die Normung in der Welt der elektrischen und elektronischen Bereiche zu fördern. IEC61960 ist eine Norm zur Angabe elektrischer Leistungsparameter (Kapazität, Zirkulation, Innenwiderstand usw.) von Lithiumbatteriezellen und Batterieprodukten.

Gemäß der Norm IEC61960 besteht die Identifizierung des Lithiumbatteriezelltyps hauptsächlich aus folgenden Teilen:

Der erste Teil (3 Buchstaben):

Der erste Buchstabe gibt das negative Elektrodenmaterial der Batterie an. "I" bezeichnet ein Lithiumion mit einer eingebauten Batterie, und L bezeichnet eine Lithiummetallelektrode oder eine Lithiumlegierungselektrode.

Der zweite Buchstabe gibt das positive aktive Material der positiven Elektrode der Batterie an. C bezeichnet eine Elektrode auf Kobaltbasis, N bezeichnet eine Elektrode auf Nickelbasis, M bezeichnet eine Elektrode auf Manganbasis, V bezeichnet eine Elektrode auf Vanadiumbasis und T bezeichnet eine Elektrode auf Titanbasis.

Der dritte Buchstabe gibt die Form der Batterie an. R bezeichnet eine zylindrische Batterie und L bezeichnet eine quadratische Batterie.

3,2 V 20 Ah quadratische LiFePO4-Batteriezelle für niedrige Temperaturen
3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

Der zweite Teil (5/6 Ziffern):

Der zylindrische Batteriebuchstabe, gefolgt von 5 Ziffern, repräsentiert die Spezifikation der Batteriegröße, die ersten beiden Ziffern repräsentieren den kreisförmigen Durchmesser (mm), die mittleren zwei Ziffern repräsentieren die Batteriehöhe (mm) * 10 und die letzte Ziffer hat keine Bedeutung von 0. Wenn eine der oben genannten Spezifikationen> = 100 mm ist, fügen Sie zwischen den beiden Zahlen "/" hinzu. Übliche Modelle sind 14500, 14650, 17490, 18500, 18650 und 26500.

Allgemeine Spezifikationen für zylindrische Batterien: 186502200mAh3.7V, Sanyo 186502500mAh3.7V.

Auf den quadratischen Batteriebuchstaben folgt eine 6-stellige Zahl, die auch die Angabe der Batteriegröße darstellt. Die ersten beiden Ziffern geben die Batteriedicke (mm) an, die mittleren beiden Ziffern die Batteriebreite (mm) und die letzten beiden Ziffern die Batteriehöhe (mm). Wenn eine der oben genannten Spezifikationen> = 100 mm ist, fügen Sie zwischen den beiden Zahlen "/" hinzu. Wenn eine der oben genannten Spezifikationen <1 mm ist, fügen Sie den Buchstaben "t" vor der Größe hinzu und vergrößern Sie das Gerät um das 10-fache. Gemeinsame Spezifikationen für quadratische BAK- und Sanyo-Batterien: BAK 063450A1200mAh3.7V, Sanyo UF103450P1880mAh3.7V.

Die quadratische Batterie kann mit einem Buchstaben am Ende der Spezifikation hinzugefügt werden, um das Batteriematerial anzuzeigen, S für die Stahlschale und A für die Aluminiumschale.

Schließlich kann eine neue Ziffer hinzugefügt werden, um die Anzahl der parallel geschalteten Batteriezellen anzuzeigen. Wenn es 1 ist, wird es nicht angezeigt.

Modell ICR18650: zylindrische Lithium-Ionen-Batterie, Hauptmaterial der positiven Elektrode ist Kobalt, Durchmesser 18 mm, Höhe 65 mm

ICR20 / 1050-Modell bedeutet: zylindrische Lithium-Ionen-Batterie, Kathodenmaterial ist Kobalt, Durchmesser 20 mm, Höhe 105 mm

Das Modell ICP063048S repräsentiert: quadratische sekundäre Lithium-Ionen-Batterie, das Hauptmaterial der positiven Elektrode ist Kobalt, die Dicke beträgt 6 mm, die Breite beträgt 30 mm, die Höhe beträgt 48 mm, S steht für Stahlschale

Modell ICPt733448: Quadratische sekundäre Lithium-Ionen-Batterie, Kathodenmaterial ist Kobalt, Dicke 0,7 mm, Breite 34 mm und Höhe 48 mm.

Robuster Laptop-Polymer-Akku mit niedriger Temperatur und hoher Energiedichte, 11,1 V, 7800 mAh
Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Batterieeigenschaften in unterschiedlicher Form

Die zylindrische Batterie ist die älteste Batterieform. Zu den Vorteilen zählen ein ausgereifter Produktionsprozess, eine hohe Produktausbeute, eine stabile Batteriestruktur, ein breites Anwendungsspektrum, eine hervorragende Gesamtleistung und ein Gesamtkostenvorteil. Die Nachteile liegen ebenfalls auf der Hand. zylinderbatterien sind im Allgemeinen in Stahl oder Aluminium verpackt, die relativ schwer sind und eine relativ niedrige spezifische Energie haben. Darüber hinaus ist die Sicherheit schlecht und die Batterielebensdauer ist kurz. Und aufgrund seiner geringen Größe kann es in vielen Bereichen eingesetzt werden.

Mit dem Aufkommen von Power-Batterien steigt die Beliebtheit von Square-Batterien in Haushaltsanwendungen immer weiter an. Darüber hinaus hat die prismatische Batterie im Vergleich zu einer zylindrischen Batterie eine einfache Struktur und ein geringeres Gewicht als eine höhere Energie. Da das Quadrat an die Anforderungen angepasst werden kann, gibt es viele Modelle auf dem Markt, und der Prozess ist schwer zu vereinheitlichen, was eine Herausforderung für die Kosten darstellt.

Es gibt auch Softpack-Batterien auf dem Markt. Im Vergleich zu zylindrisch und quadratisch besteht die Softpack-Batterie aus Aluminium-Kunststoff. Es steigt nur und explodiert nicht, hat also eine bessere Sicherheitsleistung und mehr Gewicht. Die Form kann je nach Bedarf angepasst werden, ist ultradünn und kann auch zu einem zylindrischen Quadrat oder Dreieck verarbeitet werden. Darüber hinaus hat der Softpack-Akku eine größere Kapazität, einen geringeren Innenwiderstand und eine längere Lebensdauer. Im Allgemeinen weist der Softpack-Akku eine bessere Leistung auf. Softpack-Batterien haben derzeit jedoch weniger Modelle und höhere Entwicklungskosten.

Das Spiel zwischen 21700 und 18650 batterien

Verwenden Sie in Übereinstimmung mit Chinas jüngster Implementierung des nationalen Standarddokuments GB / T34013-2017 "Leistungsspezifikationen für Batteriebetriebsprodukte" weiterhin das IEC-Modell für Batteriegrößenmodelle, das "Allgemeine Anforderungen für Batterieproduktgrößen", "Maßtoleranzanforderungen" und "Größenbereichsanforderungen", bei denen die zylindrischen Batteriegrößen 18650, 21700, 26650, 26700, 32700 und 32134 sind; Vierkantbatterien sind in verschiedenen Größen von 65 mm bis 217 mm erhältlich.

Um die Energiedichte des Batteriesystems zu verbessern und die Anzahl der Batterien zu verringern, wodurch die Kosten verringert werden, neigen derzeit die quadratischen, zylindrischen oder weich gepackten Batterien dazu, die Größe der einzelnen Zelle zu vergrößern. Offensichtlicher ist, dass das derzeitige zylindrische Batteriefeld zwischen 18650 und 21700/26650 aufgetreten ist.

Die Modelle 18650 und 21700 sind derzeit zwei Hauptmodelle. Der neue 21700 hat vier wesentliche Vorteile:

(1) Die Batteriezellenkapazität wird um 35% erhöht. Am Beispiel der von Tesla hergestellten 21700-Batterie kann die Batteriezellenkapazität nach dem Wechsel vom 18650-Modell zum 21700-Modell 3 bis 4,8 Ah erreichen, was einer erheblichen Steigerung von 35% entspricht.

(2) Die Energiedichte des Batteriesystems wird um etwa 20% erhöht. Nach den von Stella offenbarten Daten betrug die Energiedichte des im Frühstadium verwendeten 18650-Batteriesystems etwa 250 Wh / kg. Später betrug die Energiedichte des hergestellten 21700-Batteriesystems etwa 300 Wh / kg. Die volumetrische Energiedichte der 21700-Batterie war fast 20% höher als die ursprüngliche 18650-Batterie.

(3) Die Kosten des Systems werden voraussichtlich um etwa 9% sinken. Nach den von Tesla veröffentlichten Informationen zum Batteriepreis liegt der Preis für das Lithiumbatteriesystem mit 21700 Batterieleistungen bei 170 USD / Wh, während das Batteriesystem für 18650 bei 185 USD / Wh liegt. Mit der 21700-Batterie des Modells 3 können nur die Kosten des Batteriesystems um etwa 9% gesenkt werden.

(4) Es wird erwartet, dass das Gewicht des Systems um etwa 10% sinkt. Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ist das Gesamtvolumen des 21700 größer als 18650. Mit zunehmender Monomerkapazität ist die Monomerenergiedichte höher, so dass die Anzahl der bei derselben Energie benötigten Batteriezellen um etwa 1 / verringert werden kann 3, was die Schwierigkeit der Systemverwaltung verringert. Dadurch wird auch die Anzahl der im Batteriepack verwendeten Metallbauteile und des elektrischen Zubehörs verringert, wodurch das Gewicht der Batterie weiter verringert wird. Nach dem Wechsel zu einem neuen 21700-Akku stellte Samsung SDI fest, dass das System 10% leichter als aktuelle Akkus war.

Unter Beibehaltung der hohen Zuverlässigkeit und stabilen Leistung der 18650-Batterie ist die Leistung der 21700-Batterie in allen Aspekten erheblich besser als die der 18650. Darüber hinaus ähnelt die 21700 im Vergleich zu anderen Batteriemodellen der ausgereifteren 18650-Batterie in Bezug auf Auswahl der Batterierohstoffe, Herstellungsprozess und technischer Prozess. Daher sind die meisten Produktionslinien 18650 und 21700 kompatibel. Einige Unternehmen sind sicherer darin, Aufhebens um die Produktionslinie zu machen und die Produktionslinie in die Nähe von 21700 und 18650 zu verlegen. Die Produktionslinien einiger Unternehmen werden aus dem Ausland importiert, aber sie werden selbst zusammengebaut, sodass sie 18650 auf 21700 umstellen können niedrigere Kosten.

21700 heben eine Wechselwelle von Batterieprodukten auf

Der 18650 wurde ursprünglich von der japanischen SONY Corporation entwickelt, einem Standardmodell für lithium-ionen-akkus, das eingestellt wurde, um Kosten zu sparen. Als herkömmliche Batteriezelle ist der 18650 in der Technologie relativ ausgereift, mit vielen Herstellern und starker Anpassungsfähigkeit. Es kann in 3C Digital, Drohne, Elektrowerkzeugen und anderen Bereichen verdaut werden. Mit dem Aufkommen neuer Energiefahrzeuge sind Leistungsbatterien zum Schwerpunkt der Batterieunternehmen geworden.

Zum Zeitpunkt der Herstellung von Elektrofahrzeugen hatte Tesla nur 18.650 Batterien, aber die 18.650 Batterien wurden nicht für Power-Batterien geboren. Im Jahr 2008 wurde das erste Modell von Tesla in Zusammenarbeit mit Panasonic auf den Markt gebracht, wobei 18650 Lithium-Kobaltoxid-Batterien als Leistungsbatterie verwendet wurden. Am 4. Januar 2017 gab Tesla bekannt, dass die Massenproduktion der neuen 21700-Batterie, die gemeinsam mit Panasonic entwickelt wurde, begonnen hat, und betonte, dass dies die höchste Energiedichte und die kostengünstigste Batterie in der aktuellen Massenproduktionsbatterie ist.

Am 9. Januar 2017 brachte Samsung SDI zum richtigen Zeitpunkt nach Panasonic den neuen 21700-Akku mit derselben Spezifikation auf den Markt. LG sagte auch, dass der 21700 Akku im Jahr 2021 in Serie produziert wird.

Infolgedessen hat 21700battery einen Boom bei der Reform von Batterieprodukten ausgelöst, und in- und ausländische Unternehmen sind bestrebt, Folgendes zu entwickeln und zu produzieren:

1. BAK Batterie

Die Energiedichte der 18650-2,75 Ah-Batteriezelle hat 240 Wh / kg erreicht und sie arbeitet an der Entwicklung von 21700 zylindrischen Batteriezellen mit hohem Energieverhältnis. Es wird berichtet, dass es die Kapazität für die Massenproduktion hat und voraussichtlich 2018 die Massenproduktion erreichen wird.

2. EVE Energie

Am 28. Juni 2017 wurden vier 21700 und 18650 kompatible vollautomatische Produktionslinien mit einer jährlichen Produktionskapazität von 3,5 GWh in Betrieb genommen. Dies ist die erste Produktionslinie für 21700-Batterien in China, die den offiziellen Einstieg der zylindrischen Batterie Chinas in die Ära 21700 markiert.

3. Jiangsu Lishen

Als führendes Unternehmen für Lithium-Ionen-Batterien ist Lishen in Bezug auf Technologie und Produkte immer noch sehr wettbewerbsfähig. Im Jahr 2015 begann das Unternehmen, Jianghuai über Huaying Power mit 18650 ternären Großbatterien zu beliefern. Am 20. Juli 2017 wurde die Produktionslinie 21700 offiziell in Betrieb genommen. Dies ist die erste Produktionslinie für 21700 Produkte in China.

4. Intelligente Energie

Die ternäre Lithiumbatterie 18650 hat eine Kapazität von über 3 GWh. 2017 wird der Schwerpunkt auf 21700 Batterien liegen und 6 automatische Produktionslinien mit 21700-5 Ah gebaut. Die geplante Gesamtgröße von 21700 beträgt 7 GW. Gegenwärtig hat das Unternehmen eine kooperative Beziehung zu den inländischen Mainstream-Unternehmen für intelligente Autos mit neuer Energie aufgebaut und baut die strategischen Kunden aufstrebender Internet-Autohersteller weiter aus.

5. Dynavolt Tech.

Nachdem die erste Produktionslinie von 18650 in der Produktionsbasis von Chun'an erfolgreich in Betrieb genommen worden war, investierte das Unternehmen in Forschung und Entwicklung, um den zylindrischen Batteriekern vom Typ 21700 zu entwickeln. Am 16. August 2017 wurde mit dem Bau der 21700-Batterie-Produktionslinie mit einer Leistung von 2 GW der Löwentechnologie begonnen. Die volle Produktion wird voraussichtlich im ersten Halbjahr 2019 erreicht.

6. Zhihang Neue Energie

Die bestehende Produktionslinie für 18650-Batterien wurde aufgerüstet, und 21700-Lithiumbatterien wurden entwickelt und weisen relevante Produktionsbedingungen auf. Die Lithiumbatterie 21700 wird zu gegebener Zeit gemäß den tatsächlichen Marktbedingungen auf den Markt gebracht.

7. Chuangming neue Energie

Die Power-Batterie ist eine der frühesten Chargen von ternären 18650-Batterieherstellern in China und verfügt über viele qualifizierte Automobilhersteller mit überlegenen Qualifikationen. Laut früheren Berichten hat das Unternehmen bereits in einem frühen Stadium mit der Forschung und Entwicklung von 21700 Produkten begonnen, und seine 21700-Produktionslinie befindet sich in der Testphase.

8. Tianpeng Energy

Es wird geschätzt, dass die Gesamtproduktionskapazität des Unternehmens im Jahr 2018 6 GWh erreichen wird. Die in der Produktionsbasis Nr. 2 ausgestattete Ausrüstung ist mit der Produktion des Modells 21700 kompatibel, wodurch ein Wechsel zwischen dem Modell 18650 und dem Modell 21700 möglich ist Die Energiedichte des Produkts kann 200-240 Wh / kg erreichen.

9. Tianchen New Energy

Die 18650-Batterie des Unternehmens wird hauptsächlich in den beiden Bereichen "eins hoch und eins niedrig" verwendet. "Hoch" bezieht sich auf den Tesla ähnlichen High-End-Pkw. "niedrig" bezieht sich auf das Mini-Auto, das Logistikfahrzeug usw. unter 100.000 Yuan. Es wird berichtet, dass die 21700-Batterie im Test hergestellt wurde und voraussichtlich 2018 offiziell in Produktion gehen wird. Die Kapazität der Einzelzellenbatterie beträgt 4,5 Ah.

10. Mottcell

Es wurde berichtet, dass es 21.700 Batterien erfolgreich in Massenproduktion hergestellt hat.

11. Anhui Taineng

Im vergangenen Jahr wurde eine Investition von 5 Milliarden Yuan für den Bau und die Produktion von 21.700 Batterien angekündigt.

12. Hengdian East Magnetic

Seit 2016 ist es in der Energiebatterieindustrie tätig. Die produzierte Batterie ist hauptsächlich 18650. Es ist geplant, ab dem zweiten Quartal 2018 mit dem Layout von 21700 Batterien zu beginnen.

13. Zhuoneng Neue Energie

Als einer der führenden Giganten auf dem Gebiet des digitalen 18650 wurde sein Produkt vom OEM einstimmig anerkannt. Zhuoneng New Energy gab bekannt, dass es in Zukunft 21700 Batterieproduktionslinien aktiv einsetzen wird, um sich an die Veränderungen auf dem Lithiumbatteriemarkt anzupassen.

14. Highstar

Die Gesamtproduktionskapazität hat 2,6 GWh erreicht, und die Produkte umfassen drei Wege: zylindrisch, quadratisch und weich. Das Unternehmen plant, 2018 in zwei Produktionslinien für Power-Batterien zu investieren, darunter eine Produktionslinie für Power-Batterien 21700. Es wird geschätzt, dass die Gesamtproduktionskapazität von Haisida bis 2019 4 GWh erreichen wird.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.

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