21700锂电池有什么技术特点？

与软包和方形锂电池比较，18650圆柱形锂电池，是商业化最早，出产自动化程度最高，当时本钱最低的一种动力电池。又有Tesla多年夹持，根本保持着与软包和方形电池三分天下的局面。

从特斯拉宣布Model3选用21700今后，圆柱电池家族也多出了一个明星成员。本文一起来看看圆柱电池相关的几个技能点。下文中不特别声明的，圆柱电池就特指18650。

圆柱电池结构

关注一下动力电池就会发现，圆柱18560电池，是被研究的最多，技能评论最充沛的电池品种。单体首要由正极，负极，隔阂，正极负极集电极，安全阀，过流保护设备，绝缘件和壳体共同组成。壳体，前期钢壳较多，当时以铝壳为主。其间安全阀、PTC如下图所示。

单体过流保护设备，每个厂家的规划并不相同，依据对安全性要求的不同，价格要去不同，可以进行定制。一般的安全设备首要有PTC正温度系数电阻和熔断设备两大类。

PTC，当呈现过大电流，电阻发热，温度积累更促进PTC阻值的上升，当温度超越一个阈值今后，陡然增大，相当于把毛病电芯从总体回路中隔离开来，防止进一步热失控的发生。

熔断设备，原理上便是一个熔丝，遇到过大电流，熔丝熔断，回路被断开。

两种保护设备的差异在于前者可恢复，后者的保护是一次性的，一旦毛病发生，体系有必要以为更换问题电芯才干正常工作。

圆柱电芯特色

圆柱电芯，特别18650，因为其自身结构特色，也因为其类型的标准化，圆柱电芯出产的自动化水平，在3种首要电芯方式中为最高。这就使得高度一致性成为可能，成品率相应得到进步。有数据显现，三星、松下等国外首要厂家良品率可以到达98%，而我国厂商也可以超越90%。

长处

1)如前面所述，单体一致性较好；

2)单体自身力学功能好，与方形和软包电池比较，封闭的圆柱体，近似尺度下，可以获得最高的弯曲强度；

3)技能成熟，本钱低，但一起，本钱优化的空间也现已消耗的差不多；

4)单体能量小，发生事故时，方式易于控制，但这一点也正在成为它被替代的理由(那句盛行的话怎么讲，成就你的也将毁灭你，杀不死你的也必将使你强壮，物同此理啊)

缺点，1)在电动汽车这个语境中，电池体系的圆柱单体数量都很大，这就使得电池体系复杂度大增，无论机构还是管理体系，相对于其他两类电池，体系级别的本钱圆柱电池偏高；

2)在温度环境不均匀条件下，许多电芯特性异化的概率上升，当然，特斯拉之所以在规划之初挑选18650，信任仅仅个无奈之选，因为10年前，可以大批量出产的合格动力电池，只要圆柱电池。而电池的安全和热管理需求，反而是它强壮电控体系的研制动力。

3)能量密度的上升空间现已很小，2016年的新闻，超威把单体容量做到4050mAh，电芯比能量306Wh/kg，尔后没有看到更高的记载。在既定空间内，只要死磕材料，公认是一条难走的路。

?Tesila的Model3电池体系带火了21700

特斯拉Model3全面启用21700三元锂电池，开启了一个圆柱电池进步容量的新阶段。特斯拉Model3的21700型电池体系，能量密度在300Wh/kg左右，比本来ModelS运用的18650电池能量密度进步20%以上，单体容量进步35%，体系本钱下降9%左右。

21700相关厂家和车型

现在国际上可以批量出产21700电池的企业屈指可数，除了松下和特斯拉联合研制的21700电池量产外，先前三星SDI也曾展现相关21700产品，据了解该产品还没有进行批量出产。

国内21700厂家，新闻材料显现着手21700的厂家有比克，力神，亿纬锂能，天鹏电源，远东福斯特，猛狮新能等。

随着南京金龙和北汽的两款产品公示，8月16日，国家工信部发布《道路机动车辆出产企业及产品公告》(第299批)的车辆新产品公示。其间，由南京金龙客车制造有限公司和北汽(常州)汽车有限公司出产的两款纯电动厢式运输车(类型为NJL5040XXYBEV25和BJ5040XXYCJ06EV)，首先搭载了21700三元锂离子电池。

从18650到21700，怎么看待升容这件事？

自从网上看到这幅图，就总想找机会把它放到文章里，原因无他，图中关于进步比能量的总结可以说很全面了。沿着图中的思路，假如从化学办法进步电芯比能量，18650出路并不光亮。

18650锂离子电池发展面临的应战，面临当时人们不断进步比能量的现状，假如维持外形尺度不变，又要进步能量密度，18650面临诸多应战：

1)新材料如NCA、硅碳等新材料供应链尚不成熟，本钱高，供应难以安稳，比方更高能量密度的材料811，自身安稳性和制程控制距离量产有段差距，成果便是短期内811的18650贵许多，功能却差不少；

2)新材料制程对环境要求高，固定资产出资高，能耗巨大；

3)单体电池容量低，PACK成组技能要求和本钱偏高；

4)单体电芯最多习惯正单、负双极耳结构，并且对能量密度影响较为明显；

5)高能量密度与高倍率充电一起要求时，规划空间很小，18650用523+石墨体系，按新国标，1C做到2.4AH已到了规划的极限。

更大直径圆柱锂离子电池将成为必然趋势，有数据如下图所示，更大尺度电芯与18650在极耳规划和卷绕曲率两个角度进行对比，大尺度电芯显现出明显优势。

总结下来，尺度从18650进步到21700，获得好处如下：

1)恰当进步能量密度情况下，可以挑选惯例材料，功能安稳、性价比高；

2)可以恰当进行多极耳机构规划，下降内阻；

3)相同能量密度下，可以挑选快充特性石墨，改善快充功能；

4)恰当添加直径和高度可以获得更多的有用体积。

5)单体电芯容量增大，辅助构件份额下降，下降Pack本钱。

而工信部新公布的国家标准《GB/T34013-2017电动汽车用动力蓄电池产品标准尺度》之中，把本来征求意见稿中只要18650和32650修正成了囊括21700在内的4个标准，也算作21700的一个重大利好了。

进步容量的途径与小单体等价于安全性高的前期观念有抵触。