锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。锂离子电池充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和自由电子,并且锂离子向阳极运动与自由电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和自由电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫作锂离子电池。
锂离子电池按照外形可分为圆柱形锂离子电池、方形锂离子电池和软包锂离子电池。由于圆柱形锂离子电池具有非常高的自动化水平、成熟的工艺和较高的安全性,其市场占有量不断提高。 最早的圆柱形锂离子电池是日本SONY公司于1992年发明的18650锂离子电池。18650圆柱形锂离子电池市场的普及率高,采用成熟的卷绕工艺,自动化程度高,产品品质稳定,成本相对较低。圆柱形锂离子电池有很多型号,常见的有14650、17490、18650、21700、32650和26650等。特斯拉作为电动汽车领域的标杆选用的也是圆柱电池路线,从最早的18650到21700以及到现在的46800锂电池。
为什么作为电动汽车标杆特斯拉一直选用的是圆柱型锂电池呢?主要有三点原因:第一,大圆柱电池的设计制造、乃至回收,都可以做到标准化;第二,大圆柱电池全生命周期结构稳定,在电池寿命周期内,46系(46800)大圆柱电池不会因为膨胀产生内应力,导致电池内部的结构改变,安全性高;第三,大圆柱电池可以实现极致的制造,使供应路径缩短30%,生产效率更高。
因此通过特斯拉选用的三款圆柱形锂电池分别是18650、21700、46800锂电池来看,18650、21700这两款型号将会成为智能家居、电动工具、便携式储能三大领域的主流,因为这三大领域需要的是安全稳定、性价比高、轻便成熟的锂电池产品,这两款是不二之选。在小动力或者动力电池市场以及大型储能市场个人预测会主要以大圆柱电池为主流,比如46800等46系列型号为主流,从现在客户端反馈来看,市场更需要大圆柱电池,尤其是现在二轮电动车市场还有未来的高端乘用车市场,需要圆柱电池单体做到15A以上,减少电池组的并联,增强电池组的安全性。其次大圆柱电池会更经济,效率更高,供应链也慢慢会往大圆柱电池产业链靠拢。因此大圆柱电池将会成为未来动力电池市场的主流,让我们拭目以待,一起做时间的朋友。