Yksityiskohtainen kuvaus 18650- ja 21700-akkukonsepteista ja niiden eduista

Uusien energiaajoneuvojen nopean kehityksen myötä viime vuosina myös litiumakuista on tullut suosittuja. Akut ovat aina olleet tärkeä uusien energiaajoneuvojen ala. Se, joka hallitsee tehoakkuja, hallitsee uusia energiaajoneuvoja. Tehoparistoista eniten huomiota herättävä on epäilemättä litiumioniakku.

Litiumioniakkujen energiatiheys on erittäin korkea, ja niiden kapasiteetti on 1.5-2 kertaa samanpainoisten nikkeli-vety-akkujen kapasiteetti, ja sen itsepurkautumisnopeus on erittäin alhainen. Lisäksi litiumioniakuilla ei ole juuri mitään “muistivaikutusta” eivätkä ne sisällä myrkyllisiä aineita. Nämä litiumioniakkujen edut tekevät niistä laajan käytön uusien energiaajoneuvojen alalla.

Nykyään yleisemmin käytetyt sylinterimäiset litiumioniakut ovat 18650 akkua ja 21700 akkua.

18650 akku:

18650-akut tarkoittivat alun perin nikkelimetallihydridiakkuja ja litiumioniakkuja. Koska nikkelimetallihydridiakkuja käytetään nykyään vähemmän, ne viittaavat nyt litiumioniakkuihin. 18650 on litiumioniakkujen alkuperäinen valmistaja – Sonyn Japanissa kustannussäästöjä varten asettama standardi litiumioniakkumalli, jossa 18 tarkoittaa halkaisijaa 18 mm, 65 tarkoittaa 65 mm pituutta ja 0 lieriömäistä akkua. Tavallisia 18650-akkuja ovat trinaariset litiumioniakut ja litiumrautafosfaattiakut.

18650 akuista puhuttaessa on mainittava Tesla. Kun Tesla kehittää sähköautojen akkuja, se on testannut monenlaisia ​​akkuja, mutta lopulta se keskittyi 18650 akkuihin ja käytti 18650 akkua uutena energiana sähköauton akkuina. Tekninen reitti. Voidaan sanoa, että syy, miksi Tesla pystyy saavuttamaan suorituskykyä, joka ei ole huonompi kuin perinteisillä polttoaineautoilla, hyötyy sähkömoottoritekniikan lisäksi myös Teslan edistyksellisestä akkuteknologiasta. Joten miksi Tesla valitsi 18650-akun virtalähteeksi?

etu

Kypsä tekniikka ja korkea johdonmukaisuus

Ennen uusien energiaajoneuvojen alalle tuloa 18650 akkua on käytetty laajalti elektroniikkatuotteissa. Ne ovat vanhimpia, kypsimpiä ja vakaimpia litiumioniakkuja. Vuosien kokemuksen jälkeen japanilaiset valmistajat ovat keränneet 18650 akkua kuluttajatuotteisiin. Edistynyttä tekniikkaa sovelletaan erittäin hyvin ajoneuvojen akkujen alalla. Panasonic on yksi maailman suurimmista akkuteknologia- ja mittakaavayhtiöistä. Muihin valmistajiin verrattuna siinä on vähiten tuotevirheitä ja laajempi mittakaava, ja siitä on myös helppo valita hyväkuntoisia akkuja.

Sitä vastoin muut akut, kuten pinotut litiumioniakut, eivät ole läheskään tarpeeksi kypsiä. Monia tuotteita ei voida edes yhtenäistää kooltaan ja kooltaan, eivätkä akkuvalmistajien tuotantoprosessit täytä ehtoja. Yleensä akun konsistenssi ei saavuta 18650-akun tasoa. Jos akun konsistenssi ei täytä vaatimuksia, useiden rinnakkain muodostettujen akkujonojen ja akkupakettien hallinta ei salli kunkin akun suorituskyvyn toistamista paremmin, ja 18650 akut voivat ratkaista tämän ongelman hyvin.

Korkea turvallisuustaso

18650 litiumakulla on korkea turvallisuussuorituskyky, räjähdysherkkä, palamaton; myrkytön, ei saastuta ja on läpäissyt RoHS-tavaramerkkisertifikaatin; ja sillä on hyvä korkean lämpötilan kestävyys, ja purkausteho on 100 % 65 asteessa.

18650-akku on yleensä pakattu teräskuoreen. Äärimmäisissä tilanteissa, kuten auton törmäyksessä, se voi vähentää turvallisuusonnettomuuksia mahdollisimman paljon ja turvallisuus on korkeampi. Lisäksi 18650:n jokaisen akkukennon koko on pieni ja kunkin kennon energiaa voidaan ohjata pienemmällä alueella. Verrattuna suurikokoisten akkukennojen käyttöön, vaikka jokin akkuyksikön yksikkö epäonnistuisi, sitä voidaan vähentää Vian vaikutusta.

Suuri energiatiheys

18650 litiumakun kapasiteetti on yleensä välillä 1200mah ja 3600mah, kun taas yleinen akun kapasiteetti on vain noin 800mah. Jos yhdistetään 18650 litiumakkupakkaukseen, 18650 litiumakku voi ylittää 5000mah. Sen kapasiteetti on 1.5-2 kertaa samanpainoisen nikkelivety-akun kapasiteetti, ja sen itsepurkautumisnopeus on erittäin alhainen. 18650-akkukennon energiatiheys voi tällä hetkellä saavuttaa tason 250Wh/kg, mikä täyttää Teslan korkean risteilyalueen vaatimukset.

Alhaiset kustannukset ja korkea kustannustehokkuus

18650 litiumparistolla on pitkä käyttöikä, ja syklin käyttöikä voi olla yli 500 kertaa normaalikäytössä, mikä on yli kaksi kertaa tavallisiin akkuihin verrattuna. 18650-tuotteella on korkea teknologinen kypsyysaste. Rakennesuunnittelu, valmistustekniikka ja valmistuslaitteet sekä johdettu 18650-moduulitekniikka ovat kaikki kypsiä, mikä kaikki pienentää sen käyttö- ja ylläpitokustannuksia.

Tällä hetkellä laajasti käytetyllä 18650-akulla on vuosien kehityshistoria. Vaikka tekniikka on suhteellisen kypsä verrattuna muuntyyppisiin akkuihin, se kohtaa silti ongelmia, kuten korkea lämmöntuotanto, monimutkainen ryhmittely ja kyvyttömyys saavuttaa nopea lataus. Tässä yhteydessä syntyi 21700 XNUMX lieriömäistä kolmiosaista paristoa.

4. tammikuuta 2017 Tesla ilmoitti aloittavansa Teslan ja Panasonicin yhdessä kehittämän uuden 21700-akun massatuotannon ja korosti, että tämä on tällä hetkellä massatuotantoon saatavilla olevista akuista suurin energiatiheys ja alhaisin hinta.

21700 akku:

Akku 21700 on lieriömäinen akkumalli, erityisesti: 21 – tarkoittaa sylinterimäistä akkua, jonka ulkohalkaisija on 21 mm; 700 tarkoittaa sylinterimäistä akkua, jonka korkeus on 70.0 mm.

Tämä on uusi malli, joka on kehitetty täyttämään sähköajoneuvojen vaatimukset pidemmälle ajokilometrille ja parantamaan ajoneuvon akkutilan tehokasta käyttöä. Verrattuna tavalliseen 18650 sylinterimäiseen litiumakkuun, 21700:n kapasiteetti voi olla yli 35 % suurempi kuin saman materiaalin.

Uudella 21700:lla on neljä merkittävää etua:

(1) Akkukennon kapasiteettia kasvatetaan 35 %. Otetaan esimerkkinä Teslan valmistama 21700-akku. Vaihdettuaan mallista 18650 malliin 21700 akkukennokapasiteetti voi nousta 3–4.8 Ah:iin, mikä merkitsee 35 %:n merkittävää kasvua.

(2) Akkujärjestelmän energiatiheys kasvaa noin 20 %. Teslan julkistamien tietojen mukaan alkuaikoina käytetyn 18650-akkujärjestelmän energiatiheys oli noin 250Wh/kg. Myöhemmin sen tuottaman 21700 akkujärjestelmän energiatiheys oli noin 300Wh/kg. 21700 akun volyymienergiatiheys oli suurempi kuin alkuperäisen 18650. Lähes 20 %.

(3) Järjestelmän kustannusten odotetaan laskevan noin 9 prosenttia. Teslan julkistaman akun hintatietojen analyysin perusteella 21700-akun teholitiumparistojärjestelmän hinta on 170 dollaria/Wh ja 18650-akkujärjestelmän hinta on 185 dollaria/Wh. Kun Model 21700:ssa on käytetty 3 akkua, pelkkä akkujärjestelmän kustannuksia voidaan vähentää noin 9 %.

(4) Järjestelmän painon odotetaan laskevan noin 10 %. Kokonaistilavuus 21700 on suurempi kuin 18650. Monomeerikapasiteetin kasvaessa monomeerin energiatiheys on suurempi, joten samalla energialla tarvittavien akkumonomeerien määrää voidaan vähentää noin 1/3:lla, mikä vähentää vaikeutta. järjestelmänhallintaa ja vähentää akkujen määrää. Laukussa käytettyjen metallisten rakenneosien ja sähkötarvikkeiden määrä vähentää entisestään akun painoa. Kun Samsung SDI vaihtoi uuteen 21700 akun sarjaan, havaittiin, että järjestelmän paino laski 10 % nykyiseen akkuun verrattuna.