Išsamus 18650 ir 21700 baterijų koncepcijų ir jų pranašumų paaiškinimas

Pastaraisiais metais sparčiai tobulėjant naujoms energetinėms transporto priemonėms, išpopuliarėjo ir ličio baterijos. Maitinimo akumuliatoriai visada buvo svarbi naujų energetinių transporto priemonių sritis. Kas įvaldys maitinimo baterijas, tas įvaldys naujas energetines transporto priemones. Tarp galios baterijų labiausiai akį traukia ličio jonų baterija.

Ličio jonų akumuliatorių energijos tankis yra labai didelis, o jų talpa yra 1.5–2 kartus didesnė nei tokio pat svorio nikelio-vandenilio akumuliatorių, o savaiminio išsikrovimo greitis yra labai mažas. Be to, ličio jonų baterijos beveik neturi „atminties efekto“ ir neturi toksiškų medžiagų. Dėl šių ličio jonų baterijų pranašumų jie plačiai naudojami naujų energetinių transporto priemonių srityje.

Šiuo metu plačiau naudojamos cilindrinės ličio jonų baterijos yra 18650 ir 21700 baterijos.

18650 baterija:

18650 baterijos iš pradžių vadino nikelio-metalo hidrido baterijas ir ličio jonų baterijas. Kadangi nikelio-metalo hidrido baterijos dabar naudojamos mažiau, dabar jos vadinamos ličio jonų baterijomis. 18650 yra ličio jonų baterijų – standartinio ličio jonų baterijos modelio, kurį Japonijoje sukūrė SONY, kad būtų sutaupytos išlaidos, pradininkas, kur 18 reiškia 18 mm skersmenį, 65 – 65 mm ilgį, o 0 – cilindrinį akumuliatorių. Įprastos 18650 baterijos apima trijų dalių ličio jonų baterijas ir ličio geležies fosfato baterijas.

Kalbant apie 18650 baterijas, reikia paminėti Tesla. Kurdama elektromobilių baterijas, Tesla išbandė daugybę akumuliatorių tipų, tačiau galiausiai daugiausia dėmesio skyrė 18650 akumuliatorių ir panaudojo 18650 akumuliatorių kaip naujus energijos elektromobilių akumuliatorius. Techninis maršrutas. Galima teigti, kad priežastį, dėl kurios Tesla gali turėti našumą, kuris nenusileidžia tradiciniu kuru varomoms transporto priemonėms, be elektrinių variklių technologijos, naudinga ir pažangi Teslos akumuliatorių technologija. Taigi kodėl Tesla savo energijos šaltiniu pasirinko 18650 bateriją?

pranašumas

Subrendusi technologija ir aukšta konsistencija

Prieš pradedant naujų energetinių transporto priemonių sritį, 18650 akumuliatorių buvo plačiai naudojami elektroniniuose gaminiuose. Tai yra ankstyviausios, labiausiai subrendusios ir stabiliausios ličio jonų baterijos. Po ilgametės patirties Japonijos gamintojai plataus vartojimo gaminiuose sukaupė 18650 baterijų. Pažangios technologijos itin gerai pritaikomos transporto priemonių akumuliatorių srityje. „Panasonic“ yra viena didžiausių pasaulyje baterijų technologijų ir masto įmonių. Palyginti su kitais gamintojais, jis turi mažiausiai gaminio defektų ir didesnį mastą, taip pat lengva pasirinkti geros konsistencijos baterijas.

Priešingai, kitos baterijos, pavyzdžiui, sukrautos ličio jonų baterijos, toli gražu nėra pakankamai subrendusios. Daugelis gaminių net negali būti suvienodinti pagal dydį ir dydį, o baterijų gamintojų gamybos procesai negali atitikti sąlygų. Apskritai akumuliatoriaus konsistencija nesiekia 18650 baterijos lygio. Jei akumuliatoriaus konsistencija neatitinka reikalavimų, didelio skaičiaus baterijų stygų ir lygiagrečiai suformuotų baterijų blokų valdymas neleis geriau žaisti kiekvienos baterijos veikimo, o 18650 baterijos gali puikiai išspręsti šią problemą.

Aukštos saugos savybės

18650 ličio baterija pasižymi dideliu saugumo našumu, nesprogi, nedegi; netoksiškas, neteršiantis ir išlaikęs RoHS prekės ženklo sertifikatą; ir turi gerą atsparumą aukštai temperatūrai, o iškrovimo efektyvumas yra 100% 65 laipsnių temperatūroje.

18650 baterija paprastai yra supakuota į plieninį apvalkalą. Ekstremaliose situacijose, pavyzdžiui, susidūrus automobiliui, tai gali kiek įmanoma sumažinti saugumo avarijų skaičių, o saugumas yra didesnis. Be to, kiekvienos 18650 baterijos elemento dydis yra mažas, o kiekvienos ląstelės energiją galima valdyti mažesniu diapazonu. Palyginti su didelių baterijų elementų naudojimu, net sugedus akumuliatoriaus blokui, jį galima sumažinti Gedimo poveikį.

Didelis energijos tankis

18650 ličio baterijos talpa paprastai yra nuo 1200 mAh iki 3600 mAh, o bendra akumuliatoriaus talpa yra tik apie 800 mAh. Sujungus į 18650 ličio baterijų bloką, 18650 ličio baterijų blokas gali viršyti 5000mah. Jo talpa yra 1.5–2 kartus didesnė nei tokio pat svorio nikelio-vandenilio akumuliatoriaus, o savaiminio išsikrovimo greitis yra labai mažas. 18650 baterijos elemento energijos tankis šiuo metu gali siekti 250Wh/kg lygį, o tai atitinka Tesla didelio kreiserinio diapazono reikalavimus.

Mažos kainos ir didelių sąnaudų našumas

18650 ličio baterijos tarnavimo laikas yra ilgas, o įprasto naudojimo ciklo trukmė gali siekti daugiau nei 500 kartų, o tai yra daugiau nei du kartus daugiau nei įprastų baterijų. 18650 gaminys turi aukštą technologinio brandumo laipsnį. Struktūrinis dizainas, gamybos technologija ir gamybos įranga, taip pat išvestinė 18650 modulio technologija yra subrendę, o tai sumažina eksploatavimo ir priežiūros išlaidas.

18650 baterija, kuri šiuo metu plačiai naudojama, turi ilgametę kūrimo istoriją. Nors technologija yra gana brandi, palyginti su kitų tipų baterijomis, ji vis dar susiduria su tokiomis problemomis kaip didelė šilumos gamyba, sudėtingas grupavimas ir nesugebėjimas greitai įkrauti. Šiame kontekste atsirado 21700 XNUMX cilindrinių trijų elementų.

4 m. sausio 2017 d. „Tesla“ paskelbė apie naujojo „Tesla“ ir „Panasonic“ bendrai sukurto akumuliatoriaus 21700 masinės gamybos pradžią ir pabrėžė, kad tai yra didžiausią energijos tankį turintis ir mažiausią kainą turintis akumuliatorius tarp šiuo metu masinei gamybai prieinamų baterijų.

21700 baterija:

Akumuliatorius 21700 yra cilindro formos akumuliatoriaus modelis, konkrečiai: 21 – tai cilindrinis akumuliatorius, kurio išorinis skersmuo yra 21 mm; 700 – tai cilindrinis akumuliatorius, kurio aukštis 70.0 mm.

Tai naujas modelis, sukurtas siekiant patenkinti elektromobiliams keliamus ilgesnės važiavimo ridos reikalavimus ir pagerinti efektyvų automobilio akumuliatoriaus vietos išnaudojimą. Palyginti su įprasta 18650 cilindrine ličio baterija, 21700 talpa gali būti daugiau nei 35% didesnė nei tos pačios medžiagos.

Naujasis 21700 turi keturis svarbius pranašumus:

(1) Akumuliatoriaus elementų talpa padidinama 35%. Kaip pavyzdį paimkite „Tesla“ pagamintą 21700 bateriją. Perėjus iš 18650 modelio į 21700 modelį, akumuliatoriaus elementų talpa gali siekti nuo 3 iki 4.8 Ah, o tai žymiai padidės 35%.

(2) Akumuliatoriaus sistemos energijos tankis padidinamas maždaug 20%. Tesla atskleistais duomenimis, pirmaisiais laikais naudotos 18650 baterijų sistemos energijos tankis buvo apie 250Wh/kg. Vėliau jos gaminamos 21700 baterijų sistemos energijos tankis siekė apie 300Wh/kg. 21700 baterijos tūrinis energijos tankis buvo didesnis nei originalios 18650. Beveik 20%.

(3) Numatoma, kad sistemos kaina sumažės maždaug 9 %. Remiantis Tesla atskleistos baterijų kainų informacijos analize, 21700 akumuliatoriaus galios ličio baterijų sistemos kaina yra 170 USD/Wh, o 18650 baterijų sistemos kaina yra 185 USD/Wh. 21700 modelyje panaudojus 3 akumuliatorių, vien baterijų sistemos kaina gali sumažėti apie 9%.

(4) Tikimasi, kad sistemos svoris sumažės apie 10%. Bendras 21700 18650 tūris yra didesnis nei 1 3. Didėjant monomero talpai, monomero energijos tankis yra didesnis, todėl akumuliatoriaus monomerų, reikalingų naudojant tą pačią energiją, skaičius gali būti sumažintas maždaug 21700/10, o tai sumažins sunkumą sistemos valdymo ir sumažinti baterijų skaičių. Krepšyje naudojamų metalinių konstrukcinių dalių ir elektrinių priedų skaičius dar labiau sumažina akumuliatoriaus svorį. „Samsung SDI“ perėjus prie naujo XNUMX baterijų komplekto, buvo nustatyta, kad sistemos svoris sumažėjo XNUMX%, lyginant su dabartine baterija.