چرا تسلا بر استفاده از لیتیوم کبالت اصرار دارد؟

باتری تسلا یکی از اجزای اصلی خودروهای الکتریکی است. در اوایل مورد تمسخر و تحقیر قرار می گرفت. حتی پس از فروخته شدن قطعات انفجاری، بسیاری از کارشناسان صنعت آن را فناوری باتری قدیمی با اهداف نامشخص نامیدند. این به این دلیل است که تسلا تنها شرکتی است که از 18650 باتری لیتیوم کبالت یونی استفاده می کند که به طور سنتی در رایانه های نوت بوک استفاده می شود و به زیبایی خودروهای برقی نیست و خطرات ایمنی را به همراه دارد. آیا این درست است؟

بر اساس این گزارش، تاثیر باتری ها بر خودروهای برقی از نظر توان خروجی مشهود است. فسفات آهن در حال حاضر انتخاب اول در بازار مانند شورولت ولت، نیسان لیف، BYD E6 و FiskerKarma به دلیل قابلیت اطمینان، ایمنی و زمان شارژ است.

تسلا اولین خودرویی است که از باتری‌های یون لیتیوم کبالت استفاده می‌کند

ماشین‌ها و مدل‌های اسپرت تسلا از باتری‌های اکسید کبالت لیتیوم ۱۸۶۵۰ نیرو می‌گیرند. در مقایسه با باتری های لیتیوم آهن فسفات، این باتری دارای فرآیند پیچیده تر، قدرت بالا، چگالی انرژی بالا و قوام بالا است، اما دارای ضریب ایمنی پایین، ویژگی های ترموالکتریک ضعیف و هزینه نسبتا بالا است.

به گفته صاحبان صنعت، ولتاژ همیشه کمتر از 2.7 ولت یا بالاتر از 3.3 ولت است و علائم گرمای بیش از حد ظاهر می شود. اگر بسته باتری بزرگ باشد و گرادیان دما به خوبی کنترل نشود، خطر آتش سوزی وجود دارد. جای تعجب نیست که تسلا به دلیل غیرقابل اعتماد بودن در فناوری باتری مورد انتقاد قرار گرفته است، زیرا فناوری باتری عمدتاً بر ولتاژ، جریان و کنترل حرارتی تمرکز دارد.

با این حال، در عمل، باتری های لیتیوم یون فسفات آهن ایمن تر و قابل اعتمادتر در نظر گرفته می شوند، اما همیشه در دسترس نیستند. در فرآیند آماده سازی، اکسید آهن را می توان در دمای بالا به آهن عنصری کاهش داد. اتوی ساده باعث اتصال کوتاه میکرو باتری می شود که منع مصرف دارد. علاوه بر این، در عمل، منحنی های شارژ و تخلیه باتری های فسفات آهن لیتیوم کاملاً متفاوت است، قوام ضعیف است و چگالی انرژی کم است، که به طور مستقیم بر عمر باتری حساس وسایل نقلیه الکتریکی تأثیر می گذارد. طبق گزارش تحقیقاتی اخیر Haitong International Securities، چگالی انرژی باتری‌های تسلا (170 وات ساعت بر کیلوگرم) تقریباً دو برابر باتری‌های فسفات آهن لیتیوم یون BYD است.

خانم ویتینگهام از دانشگاه هانتینگتون در بریتانیا 18650 باتری را برای لپ‌تاپ، چراغ قوه و سایر دستگاه‌های دیجیتال در اوایل دهه 1970 ساخت، اما تسلا اولین شرکتی بود که از قطر 18 میلی‌متر و ارتفاع 65 میلی‌متر در خودرو استفاده کرد. شرکت باتری لیتیومی استوانه ای.

مدیر فناوری باتری تسلا، کرت کادی، در مصاحبه قبلی گفت که تسلا همچنین 300 نوع باتری مختلف را در بازار آزمایش کرده است، از جمله باتری های تخت و باتری های مربعی، اما 18650 پاناسونیک را انتخاب کرد. از یک طرف، 18650 چگالی انرژی بالاتری دارد. پایدارتر و سازگارتر است. از طرفی می توان از 18650 برای کاهش هزینه سیستم های باتری استفاده کرد. علاوه بر این، اگرچه استاندارد هر باتری بسیار کم است، اما انرژی هر باتری را می توان در محدوده کمی کنترل کرد. حتی اگر ایرادی در بسته باتری وجود داشته باشد، تاثیر این نقص را می توان در مقایسه با استفاده از یک باتری بزرگ استاندارد کاهش داد. علاوه بر این، چین هر سال 18,650 باتری تولید می کند و سطح ایمنی در حال بهبود است.

باتری لیتیومی NCR18650 یک باتری با ظرفیت بالا با ولتاژ نامی 3.6 ولت، حداقل ظرفیت اسمی 2750 میلی آمپر و اندازه قطعه 45.5 گرم است. علاوه بر این، چگالی انرژی 18650 مورد استفاده در نسل دوم MODEL S تسلا 30 درصد بیشتر از خودروی اسپورت قبلی است.

مدیر فناوری تسلا JBStraubel گفت که از زمان عرضه خودروی اسپرت مدل S، هزینه باتری تقریباً 44 درصد کاهش یافته است و همچنان کاهش خواهد یافت. در سال 2010، پاناسونیک 30 میلیون دلار به تسلا به عنوان سهامدار کمک کرد. در سال 2011، دو طرف به یک توافق استراتژیک برای تامین باتری برای تمام خودروهای تسلا در پنج سال آینده دست یافتند. تسلا در حال حاضر تخمین می زند که پاناسونیک 18650 در 80,000 مدل نصب شود.

6831 باتری لیتیومی به طور معجزه آسایی پیکربندی شدند

چگونه تسلا خطر ایمنی 18650 را حل می کند؟ سلاح مخفی آن در سیستم پردازش باتری آن نهفته است که راه حلی برای اتصال باتری های 68312 آمپری Panasonic 18650 به صورت سری و موازی ارائه می دهد.

یک ماشین الکتریکی به ۱۸۶۵۰ باتری نیاز دارد. سیستم باتری تسلا رودستر دارای 18,650 سلول باتری کوچک است و مدل s دارای 6,831 سلول باتری است. نحوه قرار دادن و مونتاژ این تعداد زیادی باتری کوچک اهمیت ویژه ای دارد.