Explication détaillée des concepts de batterie 18650 et 21700 et de leurs avantages

Avec le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle ces dernières années, les batteries au lithium sont également devenues populaires. Les batteries de puissance ont toujours été un domaine important des véhicules à énergie nouvelle. Celui qui maîtrise les batteries électriques maîtrisera les véhicules à énergies nouvelles. Parmi les batteries de puissance, la plus accrocheuse est sans aucun doute la batterie lithium-ion.

La densité énergétique des batteries lithium-ion est très élevée, sa capacité est de 1.5 à 2 fois celle des batteries nickel-hydrogène de même poids, et son taux d’autodécharge est très faible. De plus, les batteries lithium-ion n’ont quasiment aucun « effet mémoire » et ne contiennent pas de substances toxiques. Ces avantages des batteries lithium-ion la rendent largement utilisée dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles.

De nos jours, les batteries lithium-ion cylindriques les plus utilisées sont les batteries 18650 et les batteries 21700.

Batterie 18650:

Les batteries 18650 faisaient à l’origine référence aux batteries nickel-hydrure métallique et aux batteries lithium-ion. Les batteries nickel-hydrure métallique étant désormais moins utilisées, on parle désormais de batteries lithium-ion. 18650 est à l’origine des batteries lithium-ion – un modèle de batterie lithium-ion standard défini par SONY au Japon afin de réduire les coûts, où 18 signifie un diamètre de 18 mm, 65 signifie une longueur de 65 mm et 0 signifie une batterie cylindrique. Les batteries 18650 courantes comprennent les batteries lithium-ion ternaires et les batteries lithium fer phosphate.

En parlant de 18650 batteries, Tesla doit être mentionné. Lorsque Tesla développe des batteries de voitures électriques, elle a testé de nombreux types de batteries, mais au final, elle s’est concentrée sur les batteries 18650 et a utilisé les batteries 18650 comme nouvelles batteries de voitures électriques. Parcours technique. On peut dire que la raison pour laquelle Tesla est capable d’avoir des performances qui ne sont pas inférieures aux véhicules à carburant traditionnels, en plus de la technologie des moteurs électriques, bénéficie également de la technologie de batterie avancée de Tesla. Alors pourquoi Tesla a-t-il choisi la batterie 18650 comme source d’alimentation ?

avantage

Technologie mature et haute cohérence

Avant d’entrer dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, les batteries 18650 ont été largement utilisées dans les produits électroniques. Ce sont les batteries lithium-ion les plus anciennes, les plus matures et les plus stables. Après des années d’expérience, les fabricants japonais ont accumulé 18650 batteries dans les produits de consommation. La technologie de pointe est extrêmement bien appliquée dans le domaine des batteries de véhicules. Panasonic est l’une des plus grandes entreprises de technologie et d’échelle de batteries au monde. Comparé à d’autres fabricants, il présente le moins de défauts de produit et une plus grande échelle, et il est également facile de sélectionner des batteries ayant une bonne consistance.

En revanche, d’autres batteries, telles que les batteries lithium-ion superposées, sont loin d’être suffisamment matures. De nombreux produits ne peuvent même pas être unifiés en taille et en taille, et les processus de production des fabricants de batteries ne peuvent pas répondre aux conditions. En général, la consistance de la batterie n’atteint pas le niveau de la batterie 18650. Si la consistance de la batterie ne répond pas aux exigences, la gestion d’un grand nombre de chaînes de batteries et de packs de batteries formés en parallèle ne permettra pas de mieux jouer les performances de chaque batterie, et les batteries 18650 peuvent bien résoudre ce problème.

Performances de sécurité élevées

La batterie au lithium 18650 a des performances de sécurité élevées, non explosives, non combustibles; non toxique, non polluant et a passé la certification de marque RoHS ; et a une bonne résistance à haute température, et l’efficacité de décharge est de 100% à 65 degrés.

La batterie 18650 est généralement conditionnée dans une coque en acier. Dans des situations extrêmes telles qu’une collision de voiture, cela peut réduire autant que possible le nombre d’accidents de sécurité et la sécurité est plus élevée. De plus, la taille de chaque cellule de batterie du 18650 est petite et l’énergie de chaque cellule peut être contrôlée dans une plage plus petite. Par rapport à l’utilisation de cellules de batterie de grande taille, même si une unité de la batterie tombe en panne, elle peut être réduite L’impact de la panne.

haute densité d’énergie

La capacité de la batterie au lithium 18650 est généralement comprise entre 1200 mAh et 3600 mAh, tandis que la capacité générale de la batterie n’est que d’environ 800 mAh. S’il est combiné dans une batterie au lithium 18650, la batterie au lithium 18650 peut dépasser 5000 mAh. Sa capacité est de 1.5 à 2 fois celle d’une batterie nickel-hydrogène de même poids, et son taux d’autodécharge est très faible. La densité énergétique de la cellule de batterie 18650 peut actuellement atteindre le niveau de 250Wh/kg, ce qui répond aux exigences de la grande autonomie de croisière de Tesla.

Performances à faible coût et à coût élevé

La batterie au lithium 18650 a une longue durée de vie et la durée de vie peut atteindre plus de 500 fois en utilisation normale, soit plus du double de celle des batteries ordinaires. Le produit 18650 a un haut degré de maturité technologique. La conception structurelle, la technologie de fabrication et l’équipement de fabrication, ainsi que la technologie du module 18650 dérivée sont tous matures, ce qui réduit tous ses coûts d’exploitation et de maintenance.

La batterie 18650, qui est actuellement largement utilisée, a une histoire de développement depuis de nombreuses années. Bien que la technologie soit relativement mature par rapport à d’autres types de batteries, elle est toujours confrontée à des problèmes tels qu’une production de chaleur élevée, un regroupement complexe et l’incapacité d’obtenir une charge rapide. Dans ce contexte, 21700 batteries ternaires cylindriques voient le jour.

Le 4 janvier 2017, Tesla a annoncé le début de la production en série de la nouvelle batterie 21700 développée conjointement par Tesla et Panasonic, et a souligné qu’il s’agissait de la batterie ayant la densité énergétique la plus élevée et le coût le plus bas parmi les batteries actuellement disponibles pour la production en série.

Batterie 21700:

La batterie 21700 est un modèle de batterie cylindrique, plus précisément : 21-fait référence à la batterie cylindrique d’un diamètre extérieur de 21 mm ; 700-fait référence à la batterie cylindrique d’une hauteur de 70.0 mm.

Il s’agit d’un nouveau modèle développé pour répondre aux exigences des véhicules électriques pour un kilométrage plus long et pour améliorer l’utilisation efficace de l’espace de la batterie du véhicule. Par rapport à la batterie au lithium cylindrique 18650 commune, la capacité de 21700 peut être plus de 35% supérieure à celle du même matériau.

Le nouveau 21700 présente quatre avantages significatifs :

(1) La capacité des cellules de la batterie est augmentée de 35%. Prenons l’exemple de la batterie 21700 produite par Tesla. Après le passage du modèle 18650 au modèle 21700, la capacité des cellules de la batterie peut atteindre 3 à 4.8 Ah, soit une augmentation significative de 35%.

(2) La densité énergétique du système de batterie est augmentée d’environ 20 %. Selon les données divulguées par Tesla, la densité énergétique du système de batterie 18650 utilisé au début était d’environ 250Wh/kg. Plus tard, la densité énergétique du système de batterie 21700 produite par celui-ci était d’environ 300Wh/kg. La densité d’énergie volumétrique de la batterie 21700 était supérieure à celle de la 18650 d’origine. Près de 20%.

(3) Le coût du système devrait baisser d’environ 9 %. D’après l’analyse des informations sur le prix de la batterie divulguées par Tesla, le système de batterie au lithium de puissance de la batterie 21700 est au prix de 170 $/Wh, et le prix du système de batterie 18650 est de 185 $/Wh. Après avoir utilisé 21700 batteries sur le modèle 3, le coût du système de batterie seul peut être réduit d’environ 9 %.

(4) Le poids du système devrait baisser d’environ 10 %. Le volume global de 21700 est supérieur à 18650. À mesure que la capacité du monomère augmente, la densité énergétique du monomère est plus élevée, de sorte que le nombre de monomères de batterie requis sous la même énergie peut être réduit d’environ 1/3, ce qui réduira la difficulté de gestion du système et de réduire le nombre de batteries. Le nombre de pièces structurelles métalliques et d’accessoires électriques utilisés dans le sac réduit encore le poids de la batterie. Après que Samsung SDI soit passé à un nouvel ensemble de 21700 batteries, il a été constaté que le poids du système était réduit de 10 % par rapport à la batterie actuelle.