วิทยาศาสตร์ยอดนิยมเซลล์แบตเตอรี่ 18650 คืออะไร?

เซลล์แบตเตอรี่ 18650 โดดเด่นในเซลล์แบตเตอรี่หลายชนิดที่มีขนาดมาตรฐานที่แม่นยำของ 18650 มม. และรูปลักษณ์ทรงกระบอกคลาสสิก แกนแบตเตอรี่ชนิดนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตที่ครบกำหนดและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของเทคโนโลยีพลังงานใหม่แบตเตอรี่ 18650 ไม่เพียง แต่ปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจัดเก็บพลังงาน แต่ยังส่งเสริมการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมของอุตสาหกรรมเช่นผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและยานพาหนะไฟฟ้า ถัดไปให้เราสำรวจลักษณะของเซลล์แบตเตอรี่ 18650 และโอกาสในการใช้งานในโลกพลังงานที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

18650 เซลล์เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกแบบชาร์จไฟได้อย่างกว้างขวาง แบตเตอรี่มีชื่อตามลักษณะขนาดซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 18 มม. และมีความยาว 65 มม. โดยมี "0" ในตอนท้ายแสดงว่าเป็นทรงกระบอก

18650 เซลล์แบตเตอรี่ได้รับการสนับสนุนในหลายสาขาเนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูงอายุการใช้งานที่ยาวนานและลักษณะการคายประจุที่มั่นคง

ประวัติการพัฒนา

1991: Sony ทำการค้าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตัวแรกซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของยุคแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟที่ทันสมัย

1996: Panasonic เปิดตัวเซลล์แบตเตอรี่ 18650 แรกซึ่งต่อมากลายเป็นกระแสหลักของตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

2549: เทสลามอเตอร์ได้เปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าคันแรกคือ Roadster ซึ่งใช้ชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุขนาดใหญ่ประกอบด้วยเซลล์ 18650 เซลล์นับพัน

2010: Tesla เปิดตัว Model S ซึ่งใช้ชุดแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยความจุมากขึ้น 18650 เซลล์เพื่อให้ได้ระยะการล่องเรือนานขึ้น

2013: มีการประกาศว่า Panasonic และ Tesla จะร่วมมือกันสร้าง Gigafactory ซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ 18650 เพื่อตอบสนองความต้องการของยานพาหนะไฟฟ้าเทสลา

2558: ผู้ผลิตเช่น LG Chem และ Samsung SDI เริ่มเปิดตัวแบตเตอรี่ในปี 18650 ที่มีความจุสูงกว่าให้การล่องเรือนานขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น

2017: มีการประกาศว่าเทสลาจะร่วมมือกับพานาโซนิคเพื่อพัฒนาเซลล์แบตเตอรี่ที่มีความจุมากขึ้น 21700 และใช้เป็นครั้งแรกในรุ่น 3

2018: เทสลาประกาศว่าจะสร้าง gigafactory ของตัวเองในเซี่ยงไฮ้ประเทศจีนเพื่อผลิตเซลล์แบตเตอรี่ 18650 และเซลล์แบตเตอรี่ 21700 เซลล์เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาด

2020: ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าและความนิยมของพลังงานหมุนเวียนเซลล์ 18650 ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะไฟฟ้าระบบจัดเก็บพลังงานและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา

2021: ผู้ผลิตแบตเตอรี่บางรายเริ่มเปิดตัวแบตเตอรี่ 18650 ด้วยความจุที่สูงขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

ระบบวัสดุ

ในฐานะที่เป็นรูปแบบกระแสหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกแบตเตอรี่ 18650 มีระบบวัสดุที่หลากหลาย ระบบวัสดุของแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวัสดุอิเล็กโทรดบวกวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบอิเล็กโทรไลต์และตัวคั่น ต่อไปนี้เป็นระบบวัสดุที่ใช้ในส่วนสำคัญเหล่านี้:

วัสดุแคโทด

ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LICOO2): วัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้นซึ่งให้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น แต่ต้นทุนที่สูงขึ้นและความเสถียรทางความร้อนที่ไม่ดี

ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (linimncoo2, เรียกว่า NMC): สมดุลความหนาแน่นของพลังงานต้นทุนและความปลอดภัยและใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา

อลูมิเนียมออกไซด์ของลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์ (Linicoalo2, NCA สั้น ๆ ): ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงและมักใช้ในการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงเช่นรถยนต์ไฟฟ้าบางรุ่น

ลิเธียมเหล็กฟอสฟอรัส (LIFEPO4, เรียกว่า LFP): มันมีความเสถียรทางความร้อนและชีวิตที่ยาวนาน แต่มีความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำและเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการด้านความปลอดภัยสูง

ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ (LIMN2O4 เรียกว่า LMO): มีลักษณะพลังงานที่ดีขึ้นและความมั่นคงทางความร้อน

วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ

กราไฟท์: วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบที่ใช้กันมากที่สุดใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีความเสถียรและต้นทุนต่ำ

คาร์บอนแข็ง: มีประสิทธิภาพครั้งแรกที่สูงกว่าและลักษณะพลังงานที่ดีกว่ากราไฟท์และมักใช้ในการใช้งานพิเศษ

ลิเธียมไทเทเนียมออกไซด์ (LI4TI5O12 เรียกว่า LTO): ให้ความมั่นคงและความปลอดภัยของวัฏจักรที่ยอดเยี่ยม แต่มีความหนาแน่นพลังงานต่ำ

อิเล็กโทรไลต์

มันประกอบด้วยเกลือลิเธียม (เช่นลิเธียมเฮกซัฟลูโอโรฟอสเฟต LIPF6) ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์อย่างน้อยหนึ่งตัว (เช่น EC: เอทิลคาร์บอเนต, ธ.ค. : Diethyl carbonate, DMC: Dimethyl Carbonate ฯลฯ )

กะบังลม

ส่วนใหญ่ทำจากวัสดุ polyolefin เช่น polypropylene (PP) และ polyethylene (PE) มีอยู่ในรูปแบบหลายชั้นหรือชั้นเดียวเพื่อแยกขั้วไฟฟ้าบวกและลบในขณะที่อนุญาตให้ลิเธียมไอออนผ่าน

ระบบวัสดุที่แตกต่างกันเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเซลล์ 18650 รวมถึงความหนาแน่นของพลังงานความหนาแน่นของพลังงานอายุการใช้งานวงจรความปลอดภัยและค่าใช้จ่าย แอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับพารามิเตอร์เหล่านี้ดังนั้นปัจจัยต่าง ๆ จะต้องมีการชั่งน้ำหนักเมื่อออกแบบเซลล์เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะ เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้นวัสดุและสารประกอบใหม่กำลังได้รับการวิจัยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของเซลล์แบตเตอรี่

พื้นที่แอปพลิเคชัน

เครื่องมือไฟฟ้า

18650 แบตเตอรี่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือไฟฟ้าเช่นการฝึกซ้อมไฟฟ้าไขควงไฟฟ้าเลื่อยไฟฟ้า ฯลฯ ความหนาแน่นของพลังงานสูงและพลังงานปล่อยสูงช่วยให้เครื่องมือไฟฟ้าสามารถใช้เวลาในการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา

เซลล์แบตเตอรี่ 18650 ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาเช่นแล็ปท็อปแท็บเล็ตธนาคารพลังงานโทรศัพท์มือถือ ฯลฯ ความจุที่ค่อนข้างใหญ่และธรรมชาติที่ชาร์จไฟได้ช่วยให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้นาน

ระบบจัดเก็บพลังงาน

ด้วยการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนอย่างรวดเร็วระบบจัดเก็บพลังงานได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญ 18650 เซลล์แบตเตอรี่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการจัดเก็บพลังงานเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมสำหรับใช้ในระหว่างวันหรือในช่วงเวลาที่ไม่ใช่หน้าต่าง

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

18650 เซลล์แบตเตอรี่ยังใช้ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคอื่น ๆ เช่นคอนโซลเกมมือถือบุหรี่อิเล็กทรอนิกส์โดรน ฯลฯ ความหนาแน่นของพลังงานสูงและธรรมชาติที่ชาร์จไฟได้ช่วยให้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้ยาวนานและประสิทธิภาพที่มั่นคง

สรุป:

18650 เซลล์แบตเตอรี่ยังคงเป็นประเภทที่มีส่วนแบ่งที่สูงมากในตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมมีบทบาทสำคัญในยานพาหนะพลังงานใหม่และเขตข้อมูลอื่น ๆ เช่นการจัดเก็บพลังงาน

ในฐานะที่เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจึงคาดการณ์ได้ว่าเซลล์แบตเตอรี่ 18650 จะได้รับการปรับให้เหมาะสมและคิดค้นขึ้นในอนาคต ในฐานะที่เป็นแบตเตอรี่ทรงกระบอกคลาสสิกทั่วไปมันจะไม่ถูกกำจัดโดยตลาดในเวลาอันสั้น อย่างไรก็ตามความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเป็นทิศทางการพัฒนาหลัก สิ่งนี้จะนำแหล่งจ่ายไฟที่ทนทานไปสู่พื้นที่ต่าง ๆ เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาเครื่องมือไฟฟ้าและยานพาหนะไฟฟ้าและส่งเสริมการพัฒนาด้านพลังงานใหม่

Zhenhuan Electric ส่วนใหญ่ผลิตอะแดปเตอร์ AC DC, แหล่งจ่ายไฟสลับ, เครื่องชาร์จ Li-ion 18650 และเครื่องชาร์จแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานผู้บริโภคเหล่านี้ หากคุณสนใจรายการใด ๆ ยินดีต้อนรับสู่การติดต่อฉันที่อีเมล <power15@szzhpower.com>