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テスラモデル3が21700バッテリーを選んだのはなぜですか?

テスラは最近、国内外のヘッドラインニュースであり、モデル3の遅延と閉鎖については圧倒的なネガティブなニュースがあります。 ただし、より多くの情報の開示とModel3P80Dパラメーターの公開により、最大の変更点は、元のバッテリーの代わりに新しい21700バッテリーを使用することです。

18650バッテリーとは

5と比較した18650の18650つのバッテリー

21700バッテリーを理解しやすくし、友達と話し合うのをより面白くするために、テスラの現在の18650バッテリーを簡単に確認しましょう。 結局のところ、原則は同じです。

18650は円筒形電池であるため、通常の単三電池とは外観が異なります。 これにより、さまざまな電子製品に広く適用できます。 また、従来のAA5バッテリーと比較して、ボリュームが大きく、容量をより適切に維持できます。

私はその命名、円筒形電池に言及する必要があります、それらは非常に単純な命名規則を持っています、18650、例えば、最初の0つのディスプレイ、この電池の直径は何ミリメートルですか、数字は電池の高さと形を表します(数字18650 (円筒形)、または直径18mm、高さ65mmの円筒形電池XNUMX電池規格はもともとソニーから導入されたものですが、必要に応じて形状を変えることができるため、当初はあまり普及していませんでした。 。

グレア懐中電灯、ノートブックコンピュータなどの開発により、18650は独自の製品ピーク期間を迎えました。 パナソニックやソニーなどの外国メーカーに加えて、国内のさまざまな小規模なワークショップでもこのようなバッテリーの製造が開始されました。 しかし、3000mAを超える外国メーカーの平均生産能力と比較すると、国内製品の生産能力は優れておらず、多くの国内電池は品質管理が不十分であり、18650電池の評判を直接台無しにしています。

18650バッテリーを使用する理由

IPhoneXのバッテリーはこれらの積み重ねられたバッテリーのXNUMXつです

テスラは、その成熟した技術、比較的優れたエネルギー密度、および安定した品質管理のために18650を選択しました。 さらに、新興自動車メーカーとして、テスラはこれまでバッテリー製造技術を持っていなかったため、積み重ねられたバッテリーを製造する工場を調査または見つけるよりも、優れたメーカーから成熟した製品を直接購入する方が費用効果が高くなります。

700Wh18650バッテリーパック

ただし、スタックバッテリーと比較すると、18650は小さく、個人のエネルギーも低くなります。 これは、車両の航続距離を伸ばすために適切なバッテリーパックを形成するために、より多くの単一バッテリーが必要であることを意味します。 これは技術的な課題を生み出します:何千ものバッテリーをどのように管理するか?

このため、テスラは数千の18650バッテリーを管理するためのトップレベルのBMSバッテリー管理システムのセットを作成しました(管理システムの複雑さのため、この記事では繰り返しません。後で説明します)。 正確な管理システムの下で、それは優れた18650バッテリー品質管理と高い個人の一貫性を持ち、それはまたシステム全体が高い制御性と安定性を維持するようにします。

しかし、BMSバッテリー管理システムは重すぎるため、別の致命的な問題につながります。バッテリーシステムの熱放散の問題をどのように解決するのでしょうか。

現在のスマートフォンのバッテリーを分解すると、バッテリーシェルはそれほど硬くはありませんが、非常に薄いアルミニウムプレートで保護されていることがわかります。 これの利点は、それを非常に薄くすることができるので、熱放散についてあまり心配する必要がないということです。 しかし、欠点は、壊れやすく、手で曲げても、煙が出やすいことです。

18650金属保護スリーブ

しかし、18650バッテリーは異なります。 安全上の理由から、バッテリーの爆発を防ぐために、バッテリーの表面はスチールまたはアルミニウム合金でコーティングされています。 しかし、特に8000個のバッテリーを組み合わせると、熱放散に大きな課題をもたらすのはこの堅固な構造です。

テスラBMSシステム

テスラはエンジン排気マニホールドを使用してバッテリーを液体で冷却し、各バッテリー間の温度差が5度を超えないようにします。 しかし、この冷却方法は別の問題を引き起こします:重量とコスト!

18650バッテリーのエネルギー密度をスタックバッテリーのエネルギー密度と比較すると、18650の利点は明らかです。 しかし、BMSバッテリー管理システムの重量を18650バッテリーパックに追加すると、積み重ねられたバッテリーのエネルギー密度は18650を超えます。 これは、BMSシステムがいかに複雑であるかを証明しています。 したがって、重量とコストの問題を解決するための最も簡単な解決策は、比較的古い18650バッテリーを交換することです。

21700バッテリーの利点は何ですか

円筒形電池製品はすでに非常に成熟しているため、元の3に基づいて直径50mm、高さ18650mmに拡大し、直接体積を増やしてMahを大きくすることができます。 さらに、21700バッテリーはサイズが大きいため、多段イヤーを備えており、バッテリーの充電速度がわずかに向上します。 さらに、バッテリーのサイズが大きいほど、車両内のバッテリーの数が比較的少なくなり、それによってBMSシステムの複雑さが軽減され、それによって重量とコストが削減されます。

21,700個のバッテリーを搭載した電動マウンテンバイク

しかし、テスラは21,700個のバッテリーを使用した最初の会社ではありません。 早くも2015年には、パナソニックが電動自転車でのバッテリーの使用を主導しました。 その後、テスラはこのバッテリーの使用が非常に効果的であることに気づき、パナソニックのようなアップグレードを購入することを提案しました。 3つの長期的な協力により、モデル21700がXNUMXを使用するのは当然です。

モデルは21700を使用できます

ムスクによると、近い将来使用されるとは思わないが、次のバージョンでは間違いなく使用されるだろう。 結局のところ、このバッテリーは製造コストと価格において非常に前向きな役割を果たしてきました!

さらに、電気自動車が直面する主な問題は、バッテリー技術がいつ定性的な飛躍を達成するかということです。 しかし、よく見ると、100つの非常に難しい問題が発生します。長いバッテリー寿命と急速充電のどちらを選択するかです。 ムスクは、モデルとModelXの合計がXNUMX kWhを超えることを望んでいないことを明らかにしたため、急速充電を選択したようです。

テスラモデルシャーシ

解決すべきもう18650つの問題があります。それは、シャーシの設計です。 21700リチウム電池のサイズは21,700電池のサイズとは異なり、バッテリーパックが取り付けられているシャーシの設計が直接変更されます。 言い換えれば、テスラはXNUMX個のバッテリーを収容するために既存のモデルのシャーシを再設計する必要があります。

最新のModel3P80Dデータ

Model3P80Dは、現在最も早く知られているModel3モデルであり、前後に電気モーターを搭載し、フライバイワイヤーによる四輪駆動システムを実現しています。 0秒で100-3.6km / hの加速、498キロメートルの包括的な道路状況範囲! 21,700個のバッテリーパックの容量は80.5KWHであり、これがP80Dの名前の由来です。

21,700元のリチウムを搭載したBAIC新エネルギーバン

実際、21700バッテリーは高度なテクノロジーではありません。 淘宝網を開くと、21700のバッテリーが見つかります。 また、18650バッテリーと同様に、懐中電灯や電子タバコなどのポータブルデバイスにも適しています。 さらに、BAICとKing Longの21,700台の国内トラックは、早くも昨年の夏に3個のバッテリーパックを使用していました。 この観点から、それはブラックテクノロジーではなく、国内メーカーもそれを生産していますが、テーマのModel3属性はそれを最前線に押し上げています。 私がもっと気にかけているのは、モデルXNUMXがいつ中国で出荷されるかということです。