A "disputa de formulário" das células da bateria de lítio nunca parou - células cilíndricas ocupam metade do mercado de eletrônicos de consumo com modelos como 18650 e 21700, enquanto as células quadradas se tornaram a corrente principal das baterias de energia devido à sua alta integração. A evolução tecnológica das duas formas é essencialmente uma resposta precisa às necessidades de diferentes cenários.
1 células de bateria cilíndrica: vantagens inerentes à padronização e dissipação de calor
A competitividade central das células da bateria cilíndrica está em alta padronização. O tamanho padrão das células da bateria de 18650 com um diâmetro de 18 mm e um comprimento de 65 mm facilita o rendimento automatizado da produção para exceder 95%, e a capacidade de produção diária de uma única linha de produção pode atingir 500000 peças. A célula de bateria 4680 da Tesla aumentou sua densidade de energia em 5 vezes, aumentando seu diâmetro para 46 mm. Ao mesmo tempo, adota um design de ouvido de ritmo, o que reduz o caminho atual e reduz a geração de calor em 40%. Combinado com a placa resfriada a água inferior, ela pode suportar um carregamento ultra rápido 5C (totalmente carregado em 12 minutos).
A dissipação uniforme de calor trazida pela estrutura circular é outra grande vantagem. Nos laptops, a diferença de temperatura das baterias cilíndricas paralelas de várias séries pode ser controlada em 3 graus, muito menor que os 5 graus de células quadradas. Um certo jogo usava originalmente células de bateria de 21700 cilíndricas. Depois de funcionar com carga total por 4 horas consecutivas, a temperatura da bateria atingiu um máximo de 42 graus, enquanto o mesmo modelo de configuração usando células quadradas da bateria atingiu 48 graus. No campo das ferramentas elétricas, as células cilíndricas têm melhor desempenho anti -vibração. Após o teste de vibração de aceleração de 10g, a taxa de atenuação da capacidade é 15% menor que a das células quadradas, tornando -as a escolha preferida para exercícios de impacto e trituradores de ângulo.
A combinação modular de células cilíndricas tem alta flexibilidade. Usando diferentes conexões paralelas em série, é possível se adaptar rapidamente aos requisitos de tensão que variam de 1,5V a 1000V. Uma certa marca de energia ao ar livre usa células de bateria 18650 e lança uma série de produtos com capacidades que variam de 500Wh a 3000Wh através de uma combinação de "bloco de construção". O ciclo de pesquisa e desenvolvimento foi reduzido para 3 meses, economizando 50% do tempo em comparação com as soluções de células da bateria quadrada.
2 células de bateria em forma de quadrado: vantagens da utilização e personalização do espaço
As células da bateria quadrada se destacam nos recursos de utilização e personalização do espaço. Ajustando as dimensões de comprimento, largura e altura, as células da bateria quadrada podem ser adaptadas a diferentes cavidades do dispositivo. Uma célula de bateria quadrada personalizada de um determinado fabricante de telefones móveis tem uma espessura de apenas 3,5 mm, reduzindo o peso do corpo em 10% e aumentando a capacidade para 5000mAh. No campo das baterias de energia, a concha rígida de células quadradas pode suportar maior compressão, e a probabilidade de curto -circuito no teste de punção de agulha é 25% menor que a das células cilíndricas. A bateria da lâmina de Byd estende o comprimento das células quadradas a 1,2 metros e, através do arranjo da matriz, a taxa de utilização de volume é aumentada para 60%, o que é 20 pontos percentuais mais altos que as células quadradas tradicionais.
A popularização da tecnologia de laminação atualizou ainda mais o desempenho das células da bateria quadrada. Comparado com a tecnologia de enrolamento tradicional, a taxa de utilização das placas de eletrodo em células quadradas laminadas foi aumentada para 95%e o erro de consistência da capacidade é controlado em 2%. A tecnologia CTP (não módulo) da CATL integra células quadradas diretamente nas baterias, economizando 20% dos componentes estruturais e atingindo uma densidade de energia de 290Wh/kg, que é 10% maior que a solução CTP para células cilíndricas. No campo do armazenamento de energia, as baterias quadradas têm uma vantagem na vida útil da longa ciclo. Uma certa bateria de fosfato de ferro quadrado de 100H tem uma taxa de retenção de capacidade de 80% após 10000 ciclos, o que é 15 pontos percentuais mais alto que as baterias cilíndricas da mesma especificação.
3 Integração e diferenciação: a direção futura do roteiro tecnológico
Duas formas estão se movendo para a "inovação integrada". A célula da bateria cilíndrica adota o processo de empilhamento da célula da bateria quadrada, e a célula da bateria 4680 usa enrolamento empilhado, com um aumento adicional de 10% na densidade de energia; O conceito de padronização de introdução de células cilíndricas em células de bateria quadrado foi adotado. As células de bateria "cilíndricas quadradas" lançadas pela China Innovation Aviation retêm a concha quadrada enquanto usam núcleos circulares, equilibrando a dissipação de calor e a eficiência espacial. Na bateria dos modelos SUV, a taxa de utilização de volume aumentou 5%.
A diferenciação de cenários está se tornando cada vez mais clara: em campos como eletrônicos de consumo e ferramentas elétricas que requerem alta padronização, as baterias cilíndricas ainda são a escolha preferida e 21700 baterias já atingiram uma participação de mercado de 70% em chaves elétricas; Em cenários de alta capacidade, como novos veículos de energia e armazenamento de energia, as células quadradas dominam com suas vantagens de integração, representando mais de 60% das baterias globais de energia. No futuro, com o desenvolvimento da tecnologia CTC (chassi integrada celular), as duas formas podem diferenciar ainda mais as células cilíndricas evoluindo para a miniaturização de alta ampliação, e as células quadradas que rompem em grande escala e integradas componentes estruturais, continuando a aprofundar seus respectivos conhecimentos em seus respectivos cenários.