18650バッテリーと21700バッテリーの概念とその利点の詳細な説明

近年の新エネルギー車の急速な発展に伴い、リチウム電池も普及しています。 パワーバッテリーは常に新エネルギー車の重要な分野です。 パワーバッテリーをマスターする人は誰でも新エネルギー車をマスターするでしょう。 パワーバッテリーの中で最も目を引くのは間違いなくリチウムイオンバッテリーです。

リチウムイオン電池のエネルギー密度は非常に高く、容量は同重量のニッケル水素電池の1.5〜2倍であり、自己放電率が非常に低い。 また、リチウムイオン電池は「メモリー効果」がほとんどなく、有毒物質も含まれていません。 リチウムイオン電池のこれらの利点により、新エネルギー車の分野で広く使用されています。

今日、より広く使用されている円筒形リチウムイオン電池は、18650電池と21700電池です。

18650バッテリー：

18650電池は、もともとニッケル水素電池およびリチウムイオン電池と呼ばれていました。 ニッケル水素電池は現在あまり使用されていないため、リチウムイオン電池を指します。 18650はリチウムイオン電池の創始者です-コストを節約するために日本のSONYによって設定された標準的なリチウムイオン電池モデルです。18は直径18mm、65は長さ65mm、0は円筒形電池を意味します。 一般的な18650バッテリーには、三元リチウムイオンバッテリーとリン酸鉄リチウムバッテリーが含まれます。

18650バッテリーと言えば、テスラについて言及する必要があります。 テスラが電気自動車用バッテリーを開発しているとき、それは多くのタイプのバッテリーをテストしました、しかし結局それは18650バッテリーに焦点を合わせて、そして新しいエネルギー電気自動車バッテリーとして18650バッテリーを使用しました。 テクニカルルート。 テスラが電気モーター技術に加えて、従来の燃料車に劣らない性能を発揮できる理由も、テスラの高度なバッテリー技術の恩恵を受けていると言えます。 では、なぜテスラは電源として18650バッテリーを選んだのでしょうか。

利点

成熟した技術と高い一貫性

新エネルギー車の分野に参入する前は、18650バッテリーが電子製品に広く使用されてきました。 それらは、最も初期の、最も成熟した、最も安定したリチウムイオン電池です。 長年の経験を経て、日本のメーカーは消費者製品に18650個のバッテリーを蓄積してきました。 高度な技術は、車両用バッテリーの分野で非常によく適用されています。 パナソニックは、世界最大のバッテリー技術および規模の企業のXNUMXつです。 他のメーカーに比べて不良品が少なく、規模も大きく、一貫性のある電池も簡単に選べます。

対照的に、積み重ねられたリチウムイオン電池などの他の電池は、十分に成熟しているとは言えません。 多くの製品はサイズやサイズを統一することすらできず、電池メーカーが所有する製造プロセスは条件を満たすことができません。 一般に、バッテリーの一貫性は18650バッテリーのレベルに達しません。 バッテリーの一貫性が要件を満たしていない場合、並列に形成された多数のバッテリーストリングとバッテリーパックの管理では、各バッテリーのパフォーマンスを向上させることができず、18650バッテリーでこの問題をうまく解決できます。

高い安全性能

18650リチウム電池は、高い安全性能、非爆発性、不燃性を備えています。 無毒、無公害で、RoHS商標認証に合格しています。 耐熱性に優れ、100度での放電効率は65％です。

18650バッテリーは、通常、スチールシェルにパッケージされています。 自動車の衝突などの極端な状況では、安全事故の発生を可能な限り減らすことができ、安全性が高くなります。 さらに、18650の各バッテリーセルのサイズは小さく、各セルのエネルギーはより狭い範囲で制御できます。 大型バッテリーセルを使用する場合と比較して、バッテリーパックのユニットが故障しても、故障の影響を軽減することができます。

高エネルギー密度

18650リチウム電池の容量は一般的に1200mahから3600mahの間ですが、一般的な電池容量はわずか約800mahです。 18650リチウム電池パックに組み合わせると、18650リチウム電池パックは5000mahを超える可能性があります。 同重量のニッケル水素電池の1.5〜2倍の容量で、自己放電率が非常に低い。 18650バッテリーセルのエネルギー密度は現在250Wh / kgのレベルに達する可能性があり、これはテスラの高い航続距離の要件を満たしています。

低コストと高コストパフォーマンス

18650リチウム電池は長寿命で、通常の使用では500倍以上のサイクル寿命があり、通常の18650倍以上になります。 18650製品は、高度な技術的成熟度を備えています。 構造設計、製造技術、製造装置、および派生したXNUMXモジュール技術はすべて成熟しており、そのすべてが運用および保守のコストを削減します。

現在広く使用されている18650バッテリーは、長年の開発の歴史があります。 この技術は他のタイプのバッテリーに比べて比較的成熟していますが、それでも高発熱、複雑なグループ化、急速充電を実現できないなどの問題に直面しています。 これに関連して、21700個の円筒形三元電池が誕生しました。

テスラは4年2017月21700日、テスラとパナソニックが共同開発した新しいXNUMXバッテリーの量産開始を発表し、現在量産可能なバッテリーの中でエネルギー密度が最も高く、コストが最も低いバッテリーであることを強調しました。

21700バッテリー：

バッテリー21700は、円筒形バッテリーモデルです。具体的には次のとおりです。21-外径が21mmの円筒形バッテリーを指します。 700-高さ70.0mmの円筒形バッテリーを指します。

これは、走行距離を長くするための電気自動車の要件を満たし、車両のバッテリースペースの有効利用を改善するために開発された新しいモデルです。 一般的な18650円筒形リチウム電池と比較して、21700の容量は同じ材料の容量より35％以上高くなる可能性があります。

新しい21700には、次のXNUMXつの重要な利点があります。

（1）バッテリーセルの容量が35％増加します。 テスラが製造した21700バッテリーを例にとってみましょう。 18650モデルから21700モデルに切り替えた後、バッテリーセルの容量は3〜4.8 Ahに達する可能性があり、35％の大幅な増加になります。

（2）バッテリーシステムのエネルギー密度は約20％増加します。 テスラが開示したデータによると、初期に使用されていた18650バッテリーシステムのエネルギー密度は約250Wh / kgでした。 その後、それによって生成された21700バッテリーシステムのエネルギー密度は約300Wh / kgでした。 21700バッテリーの体積エネルギー密度は元の18650よりも高かった。ほぼ20％。

（3）システムのコストは約9％下がると予想されます。 テスラが開示したバッテリー価格情報の分析から、21700バッテリーのパワーリチウムバッテリーシステムの価格は170ドル/ Wh、18650バッテリーシステムの価格は185ドル/ Whです。 モデル21700で3バッテリーを使用した後、バッテリーシステムだけのコストを約9％削減できます。

（4）システムの重量は約10％減少すると予想されます。 21700の全体積は18650を超えています。モノマー容量が増加すると、モノマーのエネルギー密度が高くなるため、同じエネルギーで必要なバッテリーモノマーの数を約1/3に減らすことができ、問題が軽減されます。システム管理のとバッテリーの数を減らします。 バッグに使用されている金属製の構造部品と電気付属品の数により、バッテリーの重量がさらに軽減されます。 サムスンSDIが21700バッテリーの新しいセットに切り替えた後、システムの重量が現在のバッテリーと比較して10％減少したことがわかりました。