Az 18650-es akkumulátor és a 21700-as akkumulátor koncepciójának és előnyeinek részletes ismertetése

Az elmúlt években az új energetikai járművek gyors fejlődésével a lítium akkumulátorok is népszerűvé váltak. Az akkumulátorok mindig is fontos területei voltak az új energetikai járműveknek. Aki uralja az akkumulátorokat, az új energetikai járműveket is elsajátít. A teljesítmény akkumulátorok közül kétségtelenül a lítium-ion akkumulátor a legszembetűnőbb.

A lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége nagyon magas, kapacitása 1.5-2-szerese az azonos tömegű nikkel-hidrogén akkumulátorokénak, és nagyon alacsony az önkisülési rátája. Ráadásul a lítium-ion akkumulátoroknak szinte nincs „memóriahatásuk”, és nem tartalmaznak mérgező anyagokat. A lítium-ion akkumulátorok ezen előnyei miatt széles körben használják az új energiahordozó járművek területén.

Napjainkban a legszélesebb körben használt hengeres lítium-ion akkumulátorok a 18650-es és a 21700-as akkumulátorok.

18650 akkumulátor:

Az 18650-es akkumulátorok eredetileg nikkel-fémhidrid akkumulátorokra és lítium-ion akkumulátorokra utaltak. Mivel a nikkel-fém-hidrid akkumulátorokat ma már kevésbé használják, lítium-ion akkumulátorokra utalnak. Az 18650 a lítium-ion akkumulátorok – egy szabványos lítium-ion akkumulátor-modell, amelyet a SONY állított be költségmegtakarítás céljából – Japánban, ahol a 18-as 18 mm-es átmérőt, a 65-ös 65 mm-es hosszt, a 0-as pedig egy hengeres akkumulátort jelent. Az általános 18650-es akkumulátorok közé tartoznak a háromkomponensű lítium-ion akkumulátorok és a lítium-vas-foszfát akkumulátorok.

Ha már az 18650-es akkumulátorokról beszélünk, a Teslát meg kell említeni. Amikor a Tesla elektromos autók akkumulátorait fejleszti, sokféle akkumulátort tesztelt, de végül 18650 18650 akkumulátorra összpontosított, és 18650 XNUMX akkumulátort használt új energiájú elektromos autó akkumulátorként. Technikai útvonal. Elmondható, hogy a Tesla az elektromos motortechnológia mellett a Tesla fejlett akkumulátortechnológiája is hasznát veszi annak, hogy a hagyományos üzemanyaggal működő járműveknél nem alacsonyabb teljesítményre képes. Miért választotta tehát a Tesla az XNUMX-es akkumulátort energiaforrásként?

előny

Érett technológia és magas konzisztencia

Mielőtt az új energetikai járművek területére lépett volna, 18650 akkumulátort széles körben használtak elektronikai termékekben. Ezek a legkorábbi, legérettebb és legstabilabb lítium-ion akkumulátorok. Több éves tapasztalat után a japán gyártók 18650 akkumulátort halmoztak fel fogyasztói termékekben. A fejlett technológia rendkívül jól alkalmazható a járműakkumulátorok területén. A Panasonic a világ egyik legnagyobb akkumulátor-technológiai és méretarány-gyártó vállalata. Más gyártókhoz képest ez a legkevesebb termékhibával és nagyobb méretekkel rendelkezik, valamint könnyen kiválasztható a jó konzisztenciájú akkumulátor.

Ezzel szemben más akkumulátorok, mint például az egymásra helyezett lítium-ion akkumulátorok, még messze nem elég érettek. Sok termék méretben és méretben sem egységesíthető, az akkumulátorgyártók által birtokolt gyártási folyamatok sem felelnek meg a feltételeknek. Általában az akkumulátor konzisztenciája nem éri el az 18650-es akkumulátor szintjét. Ha az akkumulátor konzisztenciája nem felel meg a követelményeknek, akkor a nagyszámú, párhuzamosan kialakított akkumulátorfüzér és akkumulátorcsomag kezelése nem teszi lehetővé az egyes akkumulátorok teljesítményének jobb lejátszását, és az 18650-es akkumulátorok jól megoldják ezt a problémát.

Magas biztonsági teljesítmény

Az 18650 lítium akkumulátor nagy biztonsági teljesítménnyel rendelkezik, nem robbanásveszélyes, nem éghető; nem mérgező, nem szennyező, és átment az RoHS védjegy tanúsítványon; és jó magas hőmérséklet-állósággal rendelkezik, és a kisülési hatékonyság 100% 65 fokon.

Az 18650-es akkumulátor általában acélhéjba van csomagolva. Szélsőséges helyzetekben, mint például autóütközés, a lehető legnagyobb mértékben csökkentheti a biztonsági balesetek előfordulását, és nagyobb a biztonság. Ráadásul az 18650-ben az egyes akkumulátorcellák mérete kicsi, és az egyes cellák energiája kisebb tartományban szabályozható. A nagy méretű akkumulátorcellák használatához képest még akkor is csökkenthető a hiba hatása, ha az akkumulátor egység egy egysége meghibásodik.

Nagy energiasűrűség

Az 18650 lítium akkumulátor kapacitása általában 1200 és 3600 mah között van, míg az általános akkumulátor kapacitása csak körülbelül 800 mah. Ha egy 18650-es lítium akkumulátorcsomagba kombinálják, az 18650-es lítium akkumulátorcsomag meghaladhatja az 5000 mah-t. Kapacitása 1.5-2-szerese egy azonos tömegű nikkel-hidrogén akkumulátorénak, önkisülési aránya pedig igen alacsony. Az 18650-es akkumulátorcella energiasűrűsége jelenleg elérheti a 250Wh/kg-os szintet, ami megfelel a Tesla magas cirkáló tartományának követelményeinek.

Alacsony költség és magas költségű teljesítmény

Az 18650 lítium akkumulátor hosszú élettartammal rendelkezik, és a ciklus élettartama normál használat mellett több mint 500-szoros, ami több mint kétszerese a hagyományos akkumulátorokénak. Az 18650-es termék magas fokú technológiai érettséggel rendelkezik. A szerkezeti tervezés, a gyártástechnológia és a gyártási berendezések, valamint a származtatott 18650 modul technológia mind kiforrott, amelyek mindegyike csökkenti az üzemeltetési és karbantartási költségeket.

A jelenleg széles körben használt 18650-es akkumulátor sok éves fejlesztési múltra tekint vissza. Bár a technológia viszonylag kiforrott más típusú akkumulátorokhoz képest, még mindig olyan problémákkal kell szembenéznie, mint a magas hőtermelés, a bonyolult csoportosítás és a gyors töltés képtelensége. Ebben az összefüggésben 21700 hengeres hármas akkumulátor jött létre.

4. január 2017-én a Tesla bejelentette a Tesla és a Panasonic által közösen kifejlesztett új 21700-as akkumulátor tömeggyártásának megkezdését, és hangsúlyozta, hogy a jelenleg tömeggyártásra kapható akkumulátorok közül ez a legnagyobb energiasűrűségű és legalacsonyabb költségű akkumulátor.

21700 akkumulátor:

A 21700-as akkumulátor egy hengeres akkumulátormodell, konkrétan: 21-a 21 mm-es külső átmérőjű hengeres akkumulátorra utal; 700 – a 70.0 mm magasságú hengeres akkumulátorra utal.

Ez egy új modell, amelyet úgy fejlesztettek ki, hogy megfeleljen az elektromos járművekkel szemben támasztott követelményeknek, a hosszabb futásteljesítményre és javítsa a jármű akkumulátorterületének hatékony kihasználását. A szokásos 18650 hengeres lítium akkumulátorral összehasonlítva a 21700 kapacitás több mint 35%-kal nagyobb lehet, mint az azonos anyagé.

Az új 21700-nak négy jelentős előnye van:

(1) Az akkumulátorcella kapacitása 35%-kal nő. Vegyük például a Tesla által gyártott 21700 akkumulátort. Az 18650-es modellről a 21700-asra való váltás után az akkumulátorcellák kapacitása elérheti a 3-4.8 Ah-t, ami jelentős, 35%-os növekedést jelent.

(2) Az akkumulátorrendszer energiasűrűsége körülbelül 20%-kal nő. A Tesla által közölt adatok szerint a korai időkben használt 18650-es akkumulátorrendszer energiasűrűsége körülbelül 250 Wh/kg volt. Később az általa gyártott 21700-as akkumulátorrendszer energiasűrűsége 300Wh/kg körül volt. A 21700-as akkumulátor térfogati energiasűrűsége nagyobb volt, mint az eredeti 18650-esé. Közel 20%.

(3) A rendszer költsége várhatóan körülbelül 9%-kal csökken. A Tesla által közölt akkumulátorár-információk elemzése alapján a 21700-as akkumulátor teljesítményű lítium akkumulátor rendszerének ára 170 dollár/Wh, az 18650-esé pedig 185 dollár/Wh. Miután 21700 akkumulátort használt a Model 3-on, önmagában az akkumulátorrendszer költsége körülbelül 9%-kal csökkenthető.

(4) A rendszer súlya várhatóan körülbelül 10%-kal csökken. A 21700 össztérfogat nagyobb, mint 18650. A monomer kapacitásának növekedésével a monomer energiasűrűsége nagyobb, így az azonos energia mellett szükséges akkumulátor monomerek száma körülbelül 1/3-ával csökkenthető, ami csökkenti a nehézséget. rendszerkezelést, és csökkenti az akkumulátorok számát. A táskában használt fém szerkezeti elemek és elektromos tartozékok száma tovább csökkenti az akkumulátor súlyát. Miután a Samsung SDI új, 21700-as akkumulátorkészletre váltott, kiderült, hogy a rendszer tömege 10%-kal csökkent a jelenlegi akkumulátorhoz képest.