18650 배터리 및 21700 배터리 개념 및 장점에 대한 자세한 설명

최근 몇 년 동안 신에너지 자동차의 급속한 발전으로 리튬 배터리도 대중화되었습니다. 파워 배터리는 항상 신에너지 자동차의 중요한 분야였습니다. 파워 배터리를 마스터하는 사람은 신에너지 자동차를 마스터할 것입니다. 전원 배터리 중에서 가장 눈길을 끄는 것은 의심할 여지 없이 리튬 이온 배터리입니다.

리튬이온전지는 에너지 밀도가 매우 높고, 같은 무게의 니켈수소전지에 비해 용량이 1.5~2배 정도 크고 자기방전율이 매우 낮다. 또한 리튬 이온 배터리는 “기억 효과”가 거의 없으며 독성 물질이 포함되어 있지 않습니다. 이러한 리튬 이온 배터리의 장점으로 인해 신에너지 자동차 분야에서 널리 사용됩니다.

오늘날 더 널리 사용되는 원통형 리튬 이온 배터리는 18650 배터리와 21700 배터리입니다.

18650 배터리:

18650 배터리는 원래 니켈 금속 수소화물 배터리 및 리튬 이온 배터리를 나타냅니다. 니켈 금속 수소화물 배터리는 이제 덜 사용됨에 따라 이제는 리튬 이온 배터리를 나타냅니다. 18650은 일본에서 SONY가 비용 절감을 위해 정한 표준 리튬 이온 배터리 모델인 리튬 이온 배터리의 창시자입니다. 여기서 18은 직경 18mm, 65는 길이 65mm, 0은 원통형 배터리를 의미합니다. 일반적인 18650 배터리에는 삼원 리튬 이온 배터리와 리튬 인산철 배터리가 포함됩니다.

18650 배터리에 대해 말하면 Tesla를 언급해야 합니다. 테슬라는 전기차 배터리를 개발할 때 여러 종류의 배터리를 테스트했지만 결국 18650 배터리에 집중했고 18650 배터리를 신에너지 전기차 배터리로 사용했다. 기술 경로. 테슬라가 기존 연료차에 뒤지지 않는 성능을 낼 수 있었던 이유는 전기모터 기술뿐 아니라 테슬라의 앞선 배터리 기술도 장점이라고 할 수 있다. 그렇다면 Tesla가 18650 배터리를 전원으로 선택한 이유는 무엇입니까?

이점

성숙한 기술과 높은 일관성

18650 배터리는 신에너지 자동차 분야에 진입하기 전에 전자 제품에 널리 사용되었습니다. 그들은 가장 초기에 가장 성숙하고 가장 안정적인 리튬 이온 배터리입니다. 수년간의 경험을 통해 일본 제조업체는 소비자 제품에 18650 배터리를 축적했습니다. 첨단 기술은 차량 배터리 분야에 매우 잘 적용됩니다. Panasonic은 세계 최대의 배터리 기술 및 규모 회사 중 하나입니다. 다른 제조사에 비해 제품 불량이 가장 적고 규모가 크며, 일관성이 좋은 배터리 선택도 용이하다.

대조적으로, 적층형 리튬 이온 배터리와 같은 다른 배터리는 충분히 성숙하지 않았습니다. 많은 제품은 크기와 크기 면에서도 통일될 수 없고, 배터리 제조사가 보유한 생산 공정도 조건을 충족하지 못합니다. 일반적으로 배터리의 일관성은 18650 배터리 수준에 도달하지 않습니다. 배터리의 일관성이 요구 사항을 충족하지 못하면 병렬로 형성된 많은 배터리 스트링과 배터리 팩을 관리하면 각 배터리의 성능이 더 잘 재생되지 않으며 18650 배터리는이 문제를 잘 해결할 수 있습니다.

높은 안전성

18650 리튬 배터리는 높은 안전 성능, 비폭발성, 불연성; 무독성, 무공해, RoHS 상표 인증을 통과했습니다. 고온 저항이 좋으며 방전 효율은 100도에서 65%입니다.

18650 배터리는 일반적으로 강철 쉘에 포장됩니다. 자동차 충돌 등 극한 상황에서 안전사고 발생을 최대한 줄일 수 있어 안전성이 높다. 또한 18650의 각 배터리 셀의 크기가 작아 각 셀의 에너지를 더 작은 범위에서 제어할 수 있습니다. 대용량 배터리 셀을 사용하는 것에 비해 배터리 팩의 한 단위가 고장나더라도 고장의 영향을 줄일 수 있습니다.

높은 에너지 밀도

18650 리튬 배터리의 용량은 일반적으로 1200mah에서 3600mah 사이인 반면 일반 배터리 용량은 약 800mah에 불과합니다. 18650 리튬 배터리 팩과 결합하면 18650 리튬 배터리 팩은 5000mah를 초과할 수 있습니다. 용량은 같은 무게의 니켈수소전지의 1.5~2배이며, 자기방전율이 매우 낮다. 18650 배터리 셀의 에너지 밀도는 현재 Tesla의 높은 순항 범위 요구 사항을 충족하는 250Wh/kg 수준에 도달할 수 있습니다.

저렴한 비용과 높은 비용 성능

18650 리튬 배터리는 수명이 길고 사이클 수명은 일반 배터리의 500배 이상인 정상 사용 시 18650배 이상에 도달할 수 있습니다. 18650 제품은 기술 성숙도가 높습니다. 구조 설계, 제조 기술 및 제조 장비는 물론 파생된 XNUMX 모듈 기술이 모두 성숙하여 운영 및 유지 관리 비용이 절감됩니다.

현재 널리 사용되고 있는 18650 배터리는 다년간의 개발 역사를 가지고 있습니다. 이 기술은 다른 유형의 배터리에 비해 상대적으로 성숙했지만 높은 발열, 복잡한 그룹화 및 고속 충전 불가능과 같은 문제에 여전히 직면해 있습니다. 이러한 맥락에서 21700 원통형 삼원 배터리가 등장했습니다.

4년 2017월 21700일 Tesla는 Tesla와 Panasonic이 공동 개발한 신형 XNUMX 배터리의 양산 개시를 발표하고 현재 양산 가능한 배터리 중 에너지 밀도가 가장 높고 비용이 가장 저렴한 배터리임을 강조했습니다.

21700 배터리:

배터리 21700은 원통형 배터리 모델입니다. 구체적으로 21-외경이 21mm인 원통형 배터리를 나타냅니다. 700-높이 70.0mm의 원통형 배터리를 나타냅니다.

전기자동차의 주행거리 연장에 대한 요구사항을 충족하고 차량 배터리 공간의 효율적인 활용을 위해 개발된 신모델입니다. 일반적인 18650 원통형 리튬 배터리와 비교할 때 21700의 용량은 동일한 재료의 용량보다 35% 이상 높을 수 있습니다.

새로운 21700에는 네 가지 중요한 이점이 있습니다.

(1) 배터리 셀 용량이 35% 증가합니다. Tesla에서 생산한 21700 배터리를 예로 들어 보겠습니다. 18650 모델에서 21700 모델로 전환한 후 배터리 셀 용량은 3~4.8Ah에 도달할 수 있으며 이는 35%의 상당한 증가입니다.

(2) 배터리 시스템의 에너지 밀도가 약 20% 증가합니다. Tesla가 공개한 데이터에 따르면 초기에 사용된 18650 배터리 시스템의 에너지 밀도는 약 250Wh/kg이었습니다. 나중에 생산된 21700 배터리 시스템의 에너지 밀도는 약 300Wh/kg이었습니다. 21700 배터리의 체적 에너지 밀도는 원래 18650보다 높았습니다. 거의 20%입니다.

(3) 시스템 비용이 약 9% 하락할 것으로 예상됩니다. Tesla가 공개한 배터리 가격 정보를 분석한 결과, 21700 배터리의 전원 리튬 배터리 시스템 가격은 $170/Wh, 18650 배터리 시스템의 가격은 $185/Wh입니다. Model 21700에서 3 배터리를 사용한 후 배터리 시스템 비용만 약 9% 절감할 수 있습니다.

(4) 시스템의 무게가 약 10% 감소할 것으로 예상됩니다. 21700의 전체 부피는 18650보다 큽니다. 단량체 용량이 증가함에 따라 단량체의 에너지 밀도가 높아져 동일한 에너지에서 필요한 배터리 단량체의 수를 약 1/3로 줄일 수 있으므로 어려움이 줄어 듭니다. 시스템 관리의 효율성을 높이고 배터리 수를 줄입니다. 가방에 사용된 금속 구조 부품과 전기 액세서리의 수는 배터리의 무게를 더욱 줄여줍니다. 삼성SDI가 새로운 21700 배터리 세트로 교체한 후, 기존 배터리에 비해 시스템 무게가 10% 감소한 것으로 나타났습니다.