"ข้อพิพาทแบบฟอร์ม" ของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไม่เคยหยุด - เซลล์ทรงกระบอกครอบครองครึ่งหนึ่งของตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มีแบบจำลองเช่น 18650 และ 21700 ในขณะที่เซลล์สี่เหลี่ยมได้กลายเป็นกระแสหลักของแบตเตอรี่พลังงานเนื่องจากการบูรณาการสูง วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของทั้งสองรูปแบบนั้นเป็นการตอบสนองที่แม่นยำต่อความต้องการของสถานการณ์ที่แตกต่างกัน
1 เซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอก: ข้อดีโดยธรรมชาติของมาตรฐานและการกระจายความร้อน
ความสามารถในการแข่งขันหลักของเซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอกอยู่ในมาตรฐานสูง ขนาดมาตรฐานของเซลล์แบตเตอรี่ 18650 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 18 มม. และความยาว 65 มม. ทำให้ง่ายต่อการผลิตอัตโนมัติเกิน 95%และกำลังการผลิตรายวันของสายการผลิตเดียวสามารถเข้าถึง 500000 ชิ้น เซลล์แบตเตอรี่ 4680 ของเทสลาเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานขึ้น 5 เท่าโดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางเป็น 46 มม. ในขณะเดียวกันก็ใช้การออกแบบหูแบบสเตจซึ่งทำให้เส้นทางปัจจุบันสั้นลงและลดการสร้างความร้อนลง 40% เมื่อรวมกับแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำด้านล่างมันสามารถรองรับการชาร์จเร็วพิเศษ 5C (ชาร์จเต็มใน 12 นาที)
การกระจายความร้อนสม่ำเสมอที่เกิดจากโครงสร้างวงกลมเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ในแล็ปท็อปความแตกต่างของอุณหภูมิของชุดแบตเตอรี่ทรงกระบอกหลายชุดสามารถควบคุมได้ภายใน 3 องศาต่ำกว่าเซลล์สี่เหลี่ยม 5 องศามาก เกมบางเกมใช้เซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอก 21700 ตัว หลังจากทำงานเต็มรูปแบบเป็นเวลา 4 ชั่วโมงติดต่อกันอุณหภูมิของแบตเตอรี่ถึงสูงสุด 42 องศาในขณะที่รุ่นการกำหนดค่าเดียวกันโดยใช้เซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมถึง 48 องศา ในด้านเครื่องมือไฟฟ้าเซลล์ทรงกระบอกมีประสิทธิภาพการต่อต้านการสั่นสะเทือนที่ดีขึ้น หลังจากการทดสอบการสั่นสะเทือนแบบเร่งความเร็ว 10 กรัมอัตราการลดทอนความจุต่ำกว่าเซลล์สี่เหลี่ยมจัตุรัส 15% ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการฝึกซ้อมผลกระทบและการบดมุม
การรวมกันแบบแยกส่วนของเซลล์ทรงกระบอกมีความยืดหยุ่นสูง ด้วยการใช้การเชื่อมต่อแบบขนานซีรีย์ที่แตกต่างกันเป็นไปได้ที่จะปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วตั้งแต่ 1.5V ถึง 1,000V แบรนด์พลังงานกลางแจ้งบางแห่งใช้เซลล์แบตเตอรี่ 18650 และเปิดตัวชุดผลิตภัณฑ์ที่มีความจุตั้งแต่ 500Wh ถึง 3000Wh ผ่านการรวมกัน "Building Block" วงจรการวิจัยและการพัฒนาสั้นลงถึง 3 เดือนประหยัดเวลา 50% เมื่อเทียบกับโซลูชันเซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมจัตุรัส
เซลล์แบตเตอรี่รูปสี่เหลี่ยม 2 ตาราง: ข้อดีของการใช้พื้นที่และการปรับแต่ง
เซลล์แบตเตอรี่สแควร์เก่งในการใช้พื้นที่และความสามารถในการปรับแต่ง โดยการปรับขนาดของความยาวความกว้างและความสูงเซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมสามารถปรับให้เข้ากับโพรงอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน เซลล์แบตเตอรี่สแควร์ที่กำหนดเองจากผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือบางรายมีความหนาเพียง 3.5 มม. ลดน้ำหนักของร่างกายลง 10% และเพิ่มความจุเป็น 5,000mAh ในสนามแบตเตอรี่พลังงานเปลือกแข็งของเซลล์สี่เหลี่ยมสามารถทนต่อการบีบอัดได้มากขึ้นและความน่าจะเป็นของการลัดวงจรในการทดสอบการเจาะเข็มนั้นต่ำกว่าเซลล์ทรงกระบอก 25% แบตเตอรี่ใบมีดของ BYD ขยายความยาวของเซลล์สี่เหลี่ยมเป็น 1.2 เมตรและผ่านการจัดเรียงอาร์เรย์อัตราการใช้ปริมาณจะเพิ่มขึ้นเป็น 60%ซึ่งสูงกว่าเซลล์สี่เหลี่ยมจัตุรัส 20 เปอร์เซ็นต์
การทำให้เป็นที่นิยมของเทคโนโลยีการเคลือบได้อัพเกรดประสิทธิภาพของเซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมจัตุรัส เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการขดลวดแบบดั้งเดิมอัตราการใช้งานของแผ่นอิเล็กโทรดในเซลล์สี่เหลี่ยมลามิเนตเพิ่มขึ้นเป็น 95%และข้อผิดพลาดความสม่ำเสมอของความจุจะถูกควบคุมภายใน 2% เทคโนโลยี CTP (ไม่ใช่โมดูล) ของ CATL รวมเซลล์สี่เหลี่ยมจัตุรัสเข้ากับชุดแบตเตอรี่โดยตรงประหยัด 20% ของส่วนประกอบโครงสร้างและบรรลุความหนาแน่นของพลังงาน 290Wh/kg ซึ่งสูงกว่าสารละลาย CTP 10% สำหรับเซลล์ทรงกระบอก ในด้านการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่รูปสี่เหลี่ยมมีความได้เปรียบในการใช้งานรอบระยะยาว แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตลิเธียมสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 100AH มีอัตราการเก็บรักษาความจุ 80% หลังจาก 10,000 รอบซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ทรงกระบอก 15 เปอร์เซ็นต์ที่มีสเปคเดียวกัน
3 การบูรณาการและความแตกต่าง: ทิศทางในอนาคตของแผนงานเทคโนโลยี
สองรูปแบบกำลังก้าวไปสู่ "นวัตกรรมแบบบูรณาการ" เซลล์แบตเตอรี่ทรงกระบอกใช้กระบวนการซ้อนของเซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมและเซลล์แบตเตอรี่ 4680 ใช้การคดเคี้ยวแบบซ้อนกันโดยเพิ่มความหนาแน่นพลังงานเพิ่มขึ้น 10% แนวคิดมาตรฐานของการแนะนำเซลล์ทรงกระบอกในเซลล์แบตเตอรี่สี่เหลี่ยมได้ถูกนำมาใช้ เซลล์แบตเตอรี่ "Square Cylindrical" ที่เปิดตัวโดย China Innovation Aviation ยังคงรักษาเปลือกสแควร์ในขณะที่ใช้แกนขั้ววงกลมปรับสมดุลการกระจายความร้อนและประสิทธิภาพของพื้นที่ ในชุดแบตเตอรี่ของ SUV รุ่นอัตราการใช้งานระดับเสียงเพิ่มขึ้น 5%
ความแตกต่างของสถานการณ์มีความชัดเจนมากขึ้นเรื่อย ๆ : ในสาขาต่าง ๆ เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและเครื่องมือไฟฟ้าที่ต้องใช้มาตรฐานสูงแบตเตอรี่ทรงกระบอกยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการและแบตเตอรี่ 21700 แบตเตอรี่ได้มาถึงส่วนแบ่งการตลาด 70% ในประแจไฟฟ้าแล้ว ในสถานการณ์ที่มีความจุสูงเช่นยานพาหนะพลังงานใหม่และการจัดเก็บพลังงานเซลล์สี่เหลี่ยมมีอิทธิพลต่อข้อได้เปรียบในการรวมของพวกเขาคิดเป็นมากกว่า 60% ของแบตเตอรี่พลังงานทั่วโลก ในอนาคตด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี CTC (Cell Integrated Chassis) ทั้งสองรูปแบบอาจแยกความแตกต่างได้ - เซลล์ทรงกระบอกที่พัฒนาไปสู่การขยายขนาดสูงและเซลล์สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่แตกต่างไปสู่ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่และแบบบูรณาการ