介绍应用较广泛的圆柱锂离子电池有18650电池以及21700电池

锂电池具有体积小、容量大、重量轻等优点，被广泛应用于手机、电脑、家电、电动汽车和储能市场等众多领域，不断焕发出旺盛的生命力。

随着近几年新能源汽车的火热发展，锂电池也随之大火。动力电池一直是新能源汽车的重要领域，谁掌握了动力电池，谁就掌握了新能源汽车。而在动力电池中，最受瞩目的当属锂离子电池。

锂离子电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的1．5～2倍，而且具有很低的自放电率。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质，锂离子电池的这些优点使其在新能源汽车领域得到了广泛应用。

如今应用较广泛的圆柱锂离子电池有18650电池以及21700电池。

18650电池：

18650电池原指镍氢电池和锂离子电池，由于镍氢电池现在比较少用，所以现在多指锂离子电池。18650是锂离子电池的鼻祖－－日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。常见的18650电池有三元锂离子电池和磷酸铁锂电池。

说起18650电池，就不得不提起特斯拉，特斯拉在进行电动汽车电池开发时，测试了很多种类的电池，但最后把目标锁定在18650电池，将18650电芯作为新能源电动汽车电池的技术路线。可以说，特斯拉之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现，除了电动机技术之外，还要得益于特斯拉先进的电池技术。那么特斯拉为何选定18650电池作为其动力之源呢？

优点

工艺成熟 一致性高

在进入新能源汽车领域前，18650电池便已广泛应用在电子产品中，是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池，经过多年的经验累积，日本厂商将18650电池在消费类产品所积累的先进技术极好地应用于车载电池领域。松下是全球电池技术和规模最大的企业之一，相较于其他厂商，产品缺陷最少，规模较大，也便于从中挑选出一致性好的电池。

相比之下，其他电池例如层叠式锂离子电池远不够成熟，许多产品连尺寸、大小等都不能统一，电池厂商所具备的生产工艺也不能满足条件。总的来说，电池的一致性达不到18650电池的水准。如果电池的一致性达不到要求，大量电池串、并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥，而18650电芯可以很好地解决这一问题。

安全性能高

18650锂电池安全性能高，不爆炸，不燃烧；无毒，无污染，经过RoHS商标认证；且耐高温性能好，65度条件下放电效率达100％。

18650电池一般采用钢壳封装，在汽车发生碰撞等极端情况下，更能尽量减少安全事故的发生，安全性更高。除此之外，18650每个电池单元的尺寸小，将每个单元的能量可控制在较小的范围，与使用大尺寸电池单元相比，即使电池组的某个单元发生故障，也能降低故障带来的影响。

能量密度高

18650锂电池的容量一般为1200mah～3600mah之间，而一般电池容量只有800mah左右，如果组合起来成18650锂电池组，那18650锂电池组可以突破5000mah。它的容量是同重量的镍氢电池的1．5到2倍，而且具有很低的自放电率。18650电芯的能量密度目前能够达到250Wh／kg的水平，满足特斯拉高续航里程的要求。

成本低 性价比高

18650锂电池的使用寿命很长，正常使用时循环寿命可达500次以上，是普通电池的两倍以上。18650产品的技术成熟程度高，结构设计、制造技术还有制造设备，以及衍生的18650模组的技术都很成熟，这些都使得它的运行成本和维护成本降低。

目前应用比较广泛的18650电池已有多年的发展历史，相对其他类型电池技术虽然较成熟，但依然面临着产热高、成组复杂、无法实现快充等问题。在这样的背景下，21700圆柱三元电池应运而生。

2017年1月4日，特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700电池开始量产，并强调这是目前可量产电池中能量密度最高且成本最低的电池。

21700电池：

电池21700是圆柱型电池的型号，具体指：21——指圆柱电池的外径为21mm；700——指圆柱电池的高度为70．0mm。

这是为了适应电动汽车对更长续行里程的要求，为提高车辆电池空间有效利用率，而开发出的新型号。同种材料，21700相比常见的18650圆柱锂电池，容量可以高35％以上。

新型21700具有四大显著的优势：

（1）电池单体容量提升35％。以特斯拉生产的21700电池为例，从18650型号切换至21700型号后，电池单体电池容量可以达到3～4．8Ah，大幅提升35％。

（2）电池系统能量密度提升约20％。特斯拉披露的数据来看，早期使用的18650电池系统能量密度约250Wh／kg，后来其生产的21700电池系统能量密度在300Wh／kg左右，21700电池的体积能量密度比原有的18650高出近20％。

（3）系统的成本预计下降9％左右。从特斯拉披露的电池价格信息分析，21700电池的动力锂电池系统售价为170美元／Wh，而18650电池系统的售价为185美元／Wh。在Model3上使用21700电池后，仅电池系统成本就可以下降约9％。

（4）系统的重量预计下降10％左右。21700整体体积大于18650，随着单体容量提升后，单体能量密度更高，所以同等能量下所需电池单体的数量可减少约1／3，在降低系统管理难度的同时也将减少电池包采用的金属结构件及电气配件的数量，这进一步降低了电池的重量。三星SDI改用一套新型21700电池之后，发现系统相比目前的电池减少10％重量。

保持了18650型电池所具有的高可靠性和稳定的性能，21700电池性能在各方面均比18650有较大提升。此外，相较于其他电池型号，21700从电池原材料选用、制作工艺和技术流程等方面，都和技术较成熟的18650电池相似。因此18650与21700的产线大部分可以兼容，部分企业比较稳妥的办法是在生产线上做文章，将生产线向21700和18650兼容上靠拢。

动力电池追求高比能已成不可逆的趋势，众多电池企业开始把目光转向布局21700电池。一些企业的生产线从国外进口，但组装上都是自己进行，因此可以投入较少的成本实现18650向21700的转化。

锂电池和18650鼻祖——曾经的索尼锂电池

早在1991年，索尼公司就发布了首个商用锂离子电池。同时，索尼公司根据多年开发经验，综合考虑后定下了一种标准电池型号：直径为18mm，长度为65mm的圆柱形电池——也就是我们今天常说的18650锂电池。

之后，这种圆柱形的锂离子电池彻底革新了消费电子产品的面貌。小到充电宝，大到汽车，这种圆柱形电池无时不刻不在影响着我们生活的方方面面。

今天，松下，三星，LG，比克，力神等知名的电池工厂仍然在24小时不停地生产着这种有着近30年历史的产品。而当年的鼻祖——索尼却已经渐渐地消失在了人们的视野之中。

涅槃重生后的再出发——现在的村田锂电事业

2017年9月1日，索尼正式公告宣布已完成索尼集团电池业务向MLCC等电子元器件龙头企业村田制作所（以下简称“村田”）的转让。同年11月，索尼在国内的工厂“索尼电子（无锡）有限公司”正式更名为“村田新能源（无锡）有限公司”。

至此，“索尼锂电”涅槃重生为“村田锂电”，踏上了复兴之路。

今年2月8日，村田创新智造园新增11.1亿美元项目签约落户无锡高新区。村田创新智造园由村田集团投资建设，是村田集团打造的以产业资源集聚、行业引领和示范为一体的创新型园区。

根据规划，村田创新智造园将建设村田电子元器件新工厂和新能源锂电池新工厂两大全新的生产制造基地，整体投资规模从现有的14.5亿美元增加至25.6亿美元。项目建成达产后，产值规模将从现在的125亿元增加到200亿元。

2018年8月8日，村田新能源（无锡）有限公司第四工厂举行竣工典礼，该工厂预计在2019年1月正式投产。

据了解，新工厂主要提供轻薄型锂电池产品，生产的锂电池产品可以供应智能手机、移动终端、电动工具等市场，此外还可以应用于相机、平板电脑、笔记本电脑、电动自行车、吸尘器、游戏机等

。此前，村田在智能手机零部件业务的生产和制造领域取得了不俗的成绩，随着手机行业增长放缓，村田开始逐步将业务领域从移动通信拓展到汽车、医疗与新能源领域，收购索尼锂电业务将帮助村田进一步实现业务的增长和扩张。

村田锂电的新发展和新方向

据村田相关人员透露，目前村田圆柱电池产品序列大致分为三元圆柱VTC系列和磷酸铁锂圆柱FTC系列两大类。、

VTC系列产品在国内主要提供给全球顶尖的电动工具公司和无线吸尘器公司。随着村田集团不断在汽车和医疗等行业加大开拓力度，今后村田三元圆柱也会在各种电动车辆和医疗辅助器械上开拓新的市场。

村田FTC系列产品除了在传统的ESS储能市场发力外，也凭借其高达14000次的充放电循环性能，极佳的高温耐久性以及高安全性等优势，在物流车辆和专用车辆市场上已经获得了国际叉车巨头的青睐。

今后，村田将进一步开拓高端AGV等智能物流市场，以及对安全性和耐久性有着极高要求的专用车辆市场。

左26650FTC，右18650VTC

另外，受到特斯拉开发21700的影响，市场对21700的需求和接受度都在不断增加，村田也在积极布局21700的产品线，目前开发已经接近尾声，明年有望实现量产。

据了解，目前村田21700锂电池的初步设计目标是，单电芯容量在4000mAh以上，连续放电电流在40A以上。

村田的21700三元锂电池

布局5G/IoT市场

此外，在村田集团传统优势的通信领域，也活跃着村田锂电池的身影。

据了解，除了传统的手机锂电池以外，为了针对今后5G和IoT等应用的用电需求特点，村田还特别开发了大功率和宽温域的IoT专用纽扣电池，主要应用于LPWA设备和户外复杂环境中的IoT设备。

在收购索尼锂电业务后，村田计划将该电池业务作为能源业务的核心进行运营，为未来进入新能源领域的目标做足准备。今后，村田还将进一步加大研发，发挥技术优势，不断丰富产品种类，引领创新潮流，为电子行业的可持续发展贡献力量。